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NCh 1198:
¿qué hay de nuevo, viejo?¿qué hay de nuevo, viejo?
NCh 1198:
¿qué hay de nuevo, viejo?¿qué hay de nuevo, viejo?
novedades en nch 1198
propiedades mecánicas admisibles de madera propiedades mecánicas admisibles de madera
aserrada de Pino radiata usada en aplicaciones
estructurales
novedades en nch 1198
propiedades mecánicas admisibles de madera propiedades mecánicas admisibles de madera
aserrada de Pino radiata usada en aplicaciones
propiedades mecánicas asociadas a
la madera aserrada de pino radiata estructuralde pino radiata
propiedades mecánicas admisibles actualizadas para
grados estructurales visuales de pino radiatagrados estructurales visuales de pino radiata
propiedades mecánicas admisibles para grados
estructurales mecánicos de pino radiata
propiedades mecánicas asociadas a
la madera aserrada de pino radiata estructuralde pino radiata
propiedades mecánicas admisibles actualizadas para
grados estructurales visuales de pino radiatagrados estructurales visuales de pino radiata
propiedades mecánicas admisibles para grados
estructurales mecánicos de pino radiata
propiedades mecánicas asociadas a
la madera aserrada de pino radiata estructural
¿ de qué estamos hablando al referirnos a los ¿ de qué estamos hablando al referirnos a los
grados estructurales visuales de madera
aserrada de pino radiata?
propiedades mecánicas asociadas a
la madera aserrada de pino radiata estructural
¿ de qué estamos hablando al referirnos a los ¿ de qué estamos hablando al referirnos a los
grados estructurales visuales de madera
aserrada de pino radiata?
propiedades mecánicas asociadas a
la madera aserrada de pino radiata estructural
ni mas ni menos que de los tres grados visuales
definidos en la norma NCh 1207,
especificamente: especificamente:
GS (grado selecto);
G1 (grado vigas) y
G2 (grado pies derechos)
propiedades mecánicas asociadas a
la madera aserrada de pino radiata estructural
ni mas ni menos que de los tres grados visuales
definidos en la norma NCh 1207,
G2 (grado pies derechos)
propiedades mecánicas asociadas a
la madera aserrada de pino radiata estructural
en gran medida es la presencia de
nudosidades y la eventual presencia de nudosidades y la eventual presencia de
médula lo que determina la asignación de una
pieza de madera a uno de los grados citados o
su rechazo
propiedades mecánicas asociadas a
la madera aserrada de pino radiata estructural
en gran medida es la presencia de
y la eventual presencia de y la eventual presencia de
lo que determina la asignación de una
pieza de madera a uno de los grados citados o
propiedades mecánicas asociadas a
la madera aserrada de pino radiata estructural
para controlar la presencia de nudos se aplica
el método de la “razón de área
propiedades mecánicas asociadas a
la madera aserrada de pino radiata estructural
para controlar la presencia de nudos se aplica
el método de la “razón de área-nudosa: RAN”
método de la razón de área nudosamétodo de la razón de área nudosa
método de la razón de área nudosa
esto es lo que
debe interpretar
el clasificador
método de la razón de área nudosa
esto es lo que se
aprecia
exteriormente
método de la razón de área nudosa
control de las
zonas de borde
método de la razón de área nudosa
análisis de
los extremos
método de la razón de área nudosamétodo de la razón de área nudosa
grados estructurales visuales
GRADO GS
Nudos sin CB con CB
RAN ≤ 0,33 ≤ 0,20
RANB ≤ 0,50 > 0,50RANB ≤ 0,50 > 0,50
RANI
RANNA no se acepta
Médula no se acepta
grados estructurales visuales
G1 G2
sin CB con CB h ≤15 cm h > 15 cm
≤ 0,50 ≤ 0,33 ≤ 0,66 ≤ 0,50
≤ 0,50 > 0,50≤ 0,50 > 0,50
≤ 0,50 ≤ 0,33
≤ 0,25 ≤ 0,33
se acepta con
restricción
se acepta sin
restricción
grados estructurales visualesgrados estructurales visuales
Grado Selecto GS
grados estructurales visualesgrados estructurales visuales
Grado “vigas” G1Grado “vigas” G1
grados estructurales visualesgrados estructurales visuales
Grado “pies derechos” G2Grado “pies derechos” G2
grados estructurales visualesgrados estructurales visuales
RechazoRechazo
razón de ser de la clasificación
única forma de poder asignar propiedades
mecánicas de diseño a piezas de maderamecánicas de diseño a piezas de madera
sin una clasificación de por medio el diseño
estructural NO TIENE SENTIDO NI VALIDEZ
razón de ser de la clasificación
única forma de poder asignar propiedades
mecánicas de diseño a piezas de maderamecánicas de diseño a piezas de madera
sin una clasificación de por medio el diseño
estructural NO TIENE SENTIDO NI VALIDEZ
Pino radiata:
propiedades mecánicas NCh 1207
Grado
estructural
tensiones admisibles de
flexióncompresión
paralela
tracción
paralela
Ff Fcp Ttp
GS 11,0 8,3 6,6
G1 7,5 5,6 4,5
G2 4,0 4,0 2,0
Pino radiata:
propiedades mecánicas NCh 1207Of 91
tensiones admisibles demódulo de
elasticidad en
flexióntracción
paralela
compresión
normalcizalle
tp Fcn Fcz Ef
6,6 2,5 0,9 10.500
4,5 2,5 0,7 9.000
2,0 2,5 0,4 7.000
Proyecto CORMA-CORFO: 2002
Estudio de calibración y estimación de
propiedades mecánicas admisibles
asociadas a los Grados Estructurales
de madera aserrada de Pino radiata
CORFO: 2002
Estudio de calibración y estimación de
propiedades mecánicas admisibles
asociadas a los Grados Estructurales
de madera aserrada de Pino radiata
Objetivos:
– Controlar propiedades mecánicas admisibles
Grados Visuales NCh 1207Grados Visuales NCh 1207
– Calibrar propiedades mecánicas admisibles
Grados Mecánicos BS 5268:Parte 2
Objetivos:
Controlar propiedades mecánicas admisibles
Grados Visuales NCh 1207Grados Visuales NCh 1207
Calibrar propiedades mecánicas admisibles
Grados Mecánicos BS 5268:Parte 2
Método:
Desarrollar un programa de Ensayo en el Grado con muestras
representativas y estadísticamente significativas de piezas de
madera clasificadas en los Grados Estructurales que se
controlan, específicamente :
G2 y G1 & Mejor, según NCh 1207;
C16 y C24 según BS 5268: Parte 2
Método:
Desarrollar un programa de Ensayo en el Grado con muestras
representativas y estadísticamente significativas de piezas de
madera clasificadas en los Grados Estructurales que se
G2 y G1 & Mejor, según NCh 1207;
C16 y C24 según BS 5268: Parte 2
grados estructurales mecánicos
¿ de qué estamos hablando al referirnos a los ¿ de qué estamos hablando al referirnos a los
grados estructurales mecánicos de madera
aserrada de pino radiata?
grados estructurales mecánicos
¿ de qué estamos hablando al referirnos a los ¿ de qué estamos hablando al referirnos a los
grados estructurales mecánicos de madera
aserrada de pino radiata?
grados estructurales mecánicos
Corresponden a una segregación del
producto del aserrío por medio de una
clasificación mecánica
la clasificación mecánica permite estimar la
capacidad resistente de las piezas por medio
de la medición de la rigidez flexional de las
piezas individuales
grados estructurales mecánicos
Corresponden a una segregación del
producto del aserrío por medio de una
clasificación mecánica
la clasificación mecánica permite estimar la
capacidad resistente de las piezas por medio
de la medición de la rigidez flexional de las
grados estructurales mecánicos
registro contínuo de fuerza al aplicarse una deformación constante
grados estructurales mecánicos
registro contínuo de fuerza al aplicarse una deformación constante
grados estructurales mecánicosgrados estructurales mecánicos
grados estructurales mecánicosgrados estructurales mecánicos
grados estructurales mecánicosgrados estructurales mecánicos
Ensayo en el Grado
• Consiste en aplicar una Carga de Prueba sobre una muestra representativa y estadísticamente significativa del producto controladocontrolado
• La Carga de Prueba se elige de manera que provoque la rotura de aproximadamente el 10% de la muestra
Ensayo en el Grado
Consiste en aplicar una Carga de Prueba sobre una muestra representativa y estadísticamente significativa del producto
La Carga de Prueba se elige de manera que provoque la rotura de aproximadamente el
Receta de Borg Madsen
La Carga de Prueba se determina de manera La Carga de Prueba se determina de manera
que, al ser aplicada, las piezas ensayadas se
tensionan al triple del valor de la Tensión
Admisible asociada al producto
Receta de Borg Madsen
La Carga de Prueba se determina de manera La Carga de Prueba se determina de manera
que, al ser aplicada, las piezas ensayadas se
tensionan al triple del valor de la Tensión
Admisible asociada al producto
protagonistas de la fama
• La muestra de Grados Visuales la aportaron
Aserraderos de Forestal Arauco y CMPC
• La clasificación visual la desarrolló el INFOR
con el apoyo de un consultor con experiencia
en clasificación por resistencia según NCh
1207
protagonistas de la fama
La muestra de Grados Visuales la aportaron
Aserraderos de Forestal Arauco y CMPC
La clasificación visual la desarrolló el INFOR
con el apoyo de un consultor con experiencia
en clasificación por resistencia según NCh
metodología de preparación de muestrasmetodología de preparación de muestras
Dimensionamiento ensayos
por Grado Estructural controlado
• Propiedades de flexión: 304 piezas 2*4
•
• Propiedades de tracción: 304 piezas 2*4
•
• Propiedades de compresión: 304 piezas 2*4•
Dimensionamiento ensayos
por Grado Estructural controlado
Propiedades de flexión: 304 piezas 2*4
304 piezas 2*8
Propiedades de tracción: 304 piezas 2*4
304 piezas 2*8
Propiedades de compresión: 304 piezas 2*4
Realización de ensayos
• Flexión de canto: Laboratorio Fundación
Chile en Santiago
• Tracción paralela : Laboratorio CERTIM
Universidad de Talca
• Compresión paralela y flexión abatida:
Laboratorio INFOR en Concepción
Realización de ensayos
Flexión de canto: Laboratorio Fundación
Tracción paralela : Laboratorio CERTIM
Compresión paralela y flexión abatida:
Laboratorio INFOR en Concepción
¿ porqué Fundación Chile ?
• Dispone de la máquina de ensayo Metriguard 312
que permite ejecutar ensayos de flexión en forma
masiva y confiable. El uso de éste equipo facilita el masiva y confiable. El uso de éste equipo facilita el
reconocimiento internacional de los resultados.
• El ensayo determina el Módulo de Elasticidad medio
(de canto) en la totalidad de las piezas y la carga
última, Pu, en las piezas que fallan.
¿ porqué Fundación Chile ?
Dispone de la máquina de ensayo Metriguard 312
que permite ejecutar ensayos de flexión en forma
masiva y confiable. El uso de éste equipo facilita el masiva y confiable. El uso de éste equipo facilita el
reconocimiento internacional de los resultados.
El ensayo determina el Módulo de Elasticidad medio
(de canto) en la totalidad de las piezas y la carga
, en las piezas que fallan.
máquina de ensayo Metriguardmáquina de ensayo Metriguard
máquina de ensayo Metriguardmáquina de ensayo Metriguard
¿ porqué CERTIM ?
• Dispone de las máquinas de ensayo Metriguard 340 y 403 para medir el Módulo de Elasticidad medio y la Resistencia de Tracción paralela, respectivamente, en forma masiva y confiable. El uso de éstos en forma masiva y confiable. El uso de éstos equipos facilita el reconocimiento internacional de los resultados.
• Los ensayos determinan el Módulo de Elasticidad medio en la totalidad de las piezas y la fuerza de tracción paralela última, P
¿ porqué CERTIM ?
Dispone de las máquinas de ensayo Metriguard 340 y 403 para medir el Módulo de Elasticidad medio y la Resistencia de Tracción paralela, respectivamente, en forma masiva y confiable. El uso de éstos en forma masiva y confiable. El uso de éstos equipos facilita el reconocimiento internacional de
Los ensayos determinan el Módulo de Elasticidad medio en la totalidad de las piezas y la fuerza de tracción paralela última, Pu , en las piezas que fallan.
ensayo de de tracción
Problema histórico:
¿cómo forzar la falla de tracción en la pieza
antes que se desgarren los extremos ?
ensayo de de tracción
¿cómo forzar la falla de tracción en la pieza
antes que se desgarren los extremos ?
medición de la resistencia de tracción
máquina de carga Metriguard:
una gran parte del secreto reside en las mordazas de fijación
medición de la resistencia de tracción
una gran parte del secreto reside en las mordazas de fijación
medición del módulo de elasticidadmedición del módulo de elasticidad
equipo
Metriguard 340Metriguard 340
¿ porqué INFOR ?
• Dispone de un sistema de clasificación mecánico
Cook-Bolinder y de una máquina de carga para
columnas de madera.columnas de madera.
• El primer equipo permite “scannear” el Módulo de
Elasticidad abatido a lo largo de la pieza y el
segundo determina la fuerza de compresión paralela
última de las piezas, Pu , cuando fallan.
¿ porqué INFOR ?
Dispone de un sistema de clasificación mecánico
Bolinder y de una máquina de carga para
El primer equipo permite “scannear” el Módulo de
Elasticidad abatido a lo largo de la pieza y el
segundo determina la fuerza de compresión paralela
, cuando fallan.
laboratorio INFOR: ensayo de flexión abatida
TextTextTextText
laboratorio INFOR: ensayo de flexión abatida
TextText
máquina de carga
Cook Bolinders
TextText
laboratorio INFORlaboratorio INFOR
máquina de ensayo máquina de ensayo
de columnas
ensayo de compresión
inducción del pandeo
según la orientación deseada
ensayo de compresión
inducción del pandeo
según la orientación deseada
laboratorio INFORlaboratorio INFOR
interpretación del ensayo de compresión
con dirección de pandeo inducida
interpretación del ensayo de compresión
con dirección de pandeo inducida
Rcλ,exp =Pu
b∗ hb∗ h
Después de los ensayos:
• Se calculan las resistencias de las piezas que
fallan:
– En flexión: MRf = P– En flexión: MRf = P
– En tracción: Rtp = P
– En compresión: Rcp = P
• Pu: carga última; b,h: ancho y espesor pieza;
• L:distancia entre apoyos; k: factor de modificación por pandeo
Después de los ensayos:
Se calculan las resistencias de las piezas que
= Pu*L/(bh2)= Pu*L/(bh )
= Pu /(b*h)
= Pu /(k*b*h)
: carga última; b,h: ancho y espesor pieza;
: factor de modificación por pandeo
Estimación de resistencias características
• Se ordenan las resistencias calculadas de
menor a mayor
• Se determina el percentil del 5% como la
resistencia asociada al estadístico de orden
correspondiente al 5% del tamaño muestral.
Estimación de resistencias características
Se ordenan las resistencias calculadas de
Se determina el percentil del 5% como la
resistencia asociada al estadístico de orden
correspondiente al 5% del tamaño muestral.
Ejemplo
• Para una muestra de 304 piezas el estadístico
de orden asociado al percentil del 5% es
0,05*304 = 15,20,05*304 = 15,2
• La resistencia característica se interpola entre
las resistencias correspondientes a la 15 ava y
16 ava piezas mas débiles.
Ejemplo
Para una muestra de 304 piezas el estadístico
de orden asociado al percentil del 5% es
La resistencia característica se interpola entre
las resistencias correspondientes a la 15 ava y
16 ava piezas mas débiles.
Muestra experimental efectiva
propiedad escuadría C 16
Flexión 2*4 205
2*8 2232*8 223
Tracción 2*4 197
2*8 197
compresión 2*4 204
Muestra experimental efectiva
C 16 C 24 G2 G1 plus
205 371 355 305
223 512 302 306223 512 302 306
197 367 292 303
197 531 302 303
204 376 304 355
Exigencias de densidad
• NCh 1198 (Anexo E)
Dprom(12%) = 476 kg/m
Grados Visuales
– Dprom(12%) = 476 kg/m
– Dk(12%) = 391 kg/m
Exigencias de densidad
(12%) = 476 kg/m3(12%) = 476 kg/m3
(12%) = 391 kg/m3
Densidades muestrales
B*H flexión
D12 D12,k D
G2 2*4 419 � 359 � 487
2*8 414 � 366 � 481
G1 plus 2*4 440 � 383 � 502
2*8 431 � 379 � 479
Densidades muestrales
tracción compresión
D12 D12,k D12 D12,k
487 � 415 � 467 � 403 �
481 � 409 �
502 � 429 � 484 � 406 �
479 � 408 �
Exigencias de densidad
• BS 5268:2 (Tabla 7)
C16: Dprom(12%) = 370 kg/m
Grados Mecánicos
– C16: Dprom(12%) = 370 kg/m
• Dk(12%) = 310 kg/m
– C24: Dprom(12%) = 420 kg/m
• Dk(12%) = 350 kg/m
Exigencias de densidad
(12%) = 370 kg/m3(12%) = 370 kg/m3
(12%) = 310 kg/m3
(12%) = 420 kg/m3
(12%) = 350 kg/m3
Densidades muestrales
D12,kD12
flexi—nB*HGrado
√372√4262*8
√387√4412*4C24
√351√3982*8
√349√4002*4C16
Densidades muestrales
D12,kD12D12,kD12
compresi—ntracci—n
√420√486√
√411√486√426√500√
√376√442√
√385√444√388√457√
Presencia de médula (%)
propiedad escuadría C 16
Flexión 2*4 66,3Flexión 2*4 66,3
2*8 74,9
Tracción 2*4 25,9
2*8 55,8
compresión 2*4 75,5
Presencia de médula (%)
C 16 C 24 G 2 G1 &
mejor
66,3 27,0 35,5 27,966,3 27,0 35,5 27,9
74,9 35,0 38,7 41,8
25,9 10,6 13,7 8,9
55,8 37,5 42,4 28,4
75,5 12,8 23,0 21,1
Pino radiata:
propiedades mecánicas NCh 1207 Of91mod2006
Grado
estructural
tensiones admisibles de
flexióncompresión
paralela
tracción
paralela
Ff Fcp Ttp
a) Visualesa) Visuales
GS 11.0 8,5 6,0
G1 7,5 7,5 5,0
G1 y mejor 9,5 7,8 5,5
G25,4 6,5 4,0
b) Mecánicos
C24 9,3 8,0 4,7
C16 5,2 7,5 3,5
Pino radiata:
propiedades mecánicas NCh 1207 Of91mod2006
tensiones admisibles de módulo de
elasticidad
en flexióntracción
paralela
compresión
normalcizalle
tp Fcn Fcz Ef
6,0 2,5 1,1 10.500
5,0 2,5 1,1 10.000
5,5 2.5 1,1 10.100
4,0 2,5 1,1 8.900
4,7 2,5 1,1 10.200
3,5 2,5 1,1 7.900
Pino radiata estructural:
¿ y cómo afectan los cambios ?
Grado
estructur
al
Tensiones admisibles de
incrementos porcentuales en las propiedades mecánicas admisibles
Flexión
Ff
Compresió
n paralela
Fcp
Tracción
paralela
Ftp
G1 y
mejor26,7 % 39,3 % 22,2 %
G2 35,0 % 62,5 % 100 %
Pino radiata estructural:
¿ y cómo afectan los cambios ?
Tensiones admisibles deMódulo de
elasticidad
incrementos porcentuales en las propiedades mecánicas admisibles
elasticidad
en flexión
Ef
Tracción
paralela
Compresió
n normal
Fcn
Cizalle
Fcz
22,2 % 0 % 57,1 % 12,2 %
100 % 0 % 275 % 27,0 %
nuevo invitado (solo para pino radiata)
indice de aplastamiento en compresión normal
Ecn,h = 5,65 [MPa/mm] H = 12%
Ecn,h = 2,70 [MPa/mm] H ≥ 20%
δef =fap
Ecn,h
+ 0,4 mm[
δef =fap
Ecn,h
+ 0,2 mm[
(solo para pino radiata)
indice de aplastamiento en compresión normal
= 5,65 [MPa/mm] H = 12%
= 2,70 [MPa/mm] H ≥ 20%
mm] H =12%
mm] H ≥ 20%
NCh 1198 modificaciones
cambios introducidos en las especificaciones de
la norma
factores de modificaciónfactores de modificación
NCh 1198 modificaciones
cambios introducidos en las especificaciones de
factores de modificaciónfactores de modificación
concepto de propiedades mecánicas de diseño en NCh 1198
F : tensión admisible
Fdis = F ∗KD ∗KH
KD : factor de modificación
KH : factor de modificación
K j : factor de modificación
concepto de propiedades mecánicas de diseño en NCh 1198
tabulada
H ∗ K j
j=1
n
∏
modificación por duración de la carga
modificación por contenido de humedad
modificación de aplicación particular
factor de modificación por trabajo conjunto, K
•Se aplica cuando:
existen al menos 3 piezas resistiendo una solicitación
comúncomún
las piezas de disponen paralelas y a no mas de 610
mm entre ejes
existe un elemento constructivo que los fuerza a
trabajar en conjunto
factor de modificación por trabajo conjunto, Kc
existen al menos 3 piezas resistiendo una solicitación
las piezas de disponen paralelas y a no mas de 610
existe un elemento constructivo que los fuerza a
factor de modificación por trabajo conjunto, K
caso de aplicación típico
factor de modificación por trabajo conjunto, Kc
restricción en aplicación del factor de trabajo conjunto, K
tensión admisible
afectada
madera aserrada cuya menor dimensión, en
≤ 114 mm
flexión 1,15
cizalle 1,15
redacción 1991:
cizalle 1,15
compresión paralela 1,10
compresión normal 1,10
tensión admisible afectada
flexión
revisión 2006:
restricción en aplicación del factor de trabajo conjunto, Kc
madera aserrada cuya menor dimensión, en
mm, es
≤ 114 mm > 114 mm
1,15 1,15
1,15 1,101,15 1,10
1,10 1,10
1,10 1,10
tensión admisible afectada
1,15
factor de modificación por volcamiento de vigasfactor de modificación por volcamiento de vigas
factor de modificación por volcamiento de vigas
se aplica como reductor de la capacidad
resistente en flexión cuando existe la posibilidad
de inestabilidad lateral en vigas.de inestabilidad lateral en vigas.
se establece en función de la esbeltez de
volcamiento
λv
factor de modificación por volcamiento de vigas
se aplica como reductor de la capacidad
resistente en flexión cuando existe la posibilidad
de inestabilidad lateral en vigas.
Kλv
de inestabilidad lateral en vigas.
se establece en función de la esbeltez de
factor de modificación por volcamiento de vigas
λv =lv ∗ h
b2
lv = lv la( )
la : distancia entre puntos
del canto flexo comprimido
factor de modificación por volcamiento de vigas
puntos de apoyo lateral
comprimido
longitud efectiva de volcamiento, l
el concepto de longitud efectiva de volcamiento el concepto de longitud efectiva de volcamiento
en vigas es análogo al aplicado en la
determinación de la longitud efectiva de pandeo
en columnas
longitud efectiva de volcamiento, lv
el concepto de longitud efectiva de volcamiento el concepto de longitud efectiva de volcamiento
en vigas es análogo al aplicado en la
determinación de la longitud efectiva de pandeo
longitud efectiva de volcamiento, l
revisión 2007:
lv = 2,06 la si
lv = 1,63 la +3h si
longitud efectiva de volcamiento, lv
redacción 1991:
lv = 1,63 la +3h
revisión 2007:
si la/h < 7
+3h si la/h ≥ 7
longitud efectiva de volcamiento, l
revisión 2007:
= 1,80 la si la/h < 7
lv = 1,37 la +3h si la/h ≥ 7
lv = 1,11 la
longitud efectiva de volcamiento, lv
redacción 1991:
lv = 1,37 la +3h
longitud efectiva de volcamiento, l
revisión 2007:
lv = 1,84 la
longitud efectiva de volcamiento, lv
redacción 1991:
lv = 1,56 la +3h
revisión 2007:
longitud efectiva de volcamiento, l
lv
lv = 2,06 la si la/h < 7
lv = 1,63 la +3h si 7 ≤ la/h ≤ 14,3
lv = 1,84 la si la/h > 14,3
revisión 2007:
longitud efectiva de volcamiento, lv
redacción 1991:
v = 1,63 la +3h si la/h ≤ 14,3
lv = 1,84 la si la/h > 14,3
/h ≤
longitud efectiva de volcamiento, l
cargas dispuestas arbitrariamente
lv = 2,06 la (máx)
longitud efectiva de volcamiento, lv
cargas dispuestas arbitrariamente
(máx)
longitud efectiva de volcamiento, l
redacción 1991:
lv = 1,44 la +3h
lv = 1,87 la si la/h < 7
lv = 1,44 la +3h si la/h ≥ 7
revisión 2007:
longitud efectiva de volcamiento, lv
redacción 1991:
lv = 0,90 la +3h
lv = 1,33 la si la/h < 7
lv = 0,90 la +3h si la/h ≥ 7
revisión 2007:
lv = 0,90 la +3h si la/h ≥ 7
longitud efectiva de volcamiento, l
criterio a seguir ante combinación de cargas
lv = 1,87 la si la/h < 7
lv = 1,44 la +3h si la/h ≥ 7
longitud efectiva de volcamiento, lv
criterio a seguir ante combinación de cargas
/h < 7
/h ≥ 7
factor de modificación por volcamiento de vigas
Kλv =Ff
Kλv =Ffv
factor de modificación por volcamiento de vigas
f ,dis
fv,dis
factor de modificación por volcamiento de vigas
Ffv,dis = Ff ,dis ∗K
Kλv =1,0
1 λ 4
redacción 1991:
Kλv =1−1
3
λv
λvo
4
Kλv =0,4 ∗ E f ,dis
λv
2 ∗Ff ,dis
*
con λvo = 0,775
factor de modificación por volcamiento de vigas
Kλv
λv ≤10
10 < λv ≤ λvo
λvo < λv ≤ 50
lv ∗ hb2
factor de modificación por volcamiento de vigas
λvo = 0,775F
factor de modificación por volcamiento de vigas
1
3
λv
λvo
4
λvEdis
Ff,dis
*
0,4 ∗ Edis
λv
2 ∗Ff ,dis
*
factor de modificación por volcamiento de vigas
Ffv
revisión 2006:
Kλ v =1+ Ff ,E Ff
*( )1,9
−1+
λ v 1,9
Ff ,E =C fE ∗ Edis
λv
2
C fE : 0,439 madera aserrada
: 0,610 madera laminada
factor de modificación por volcamiento de vigas
fv,dis = Ff ,dis ∗Kλv
+ Ff ,E Ff*( )
1,9
2
−Ff ,E Ff
*
0,951,9
0,95
aserrada
laminada encolada
comparacion a nivel de factor de modificacion
factor de modificación por volcamiento: Pino radiata G1 o mejor
0,800
1,000
1,200
0,000
0,200
0,400
0,600
0,800
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27
comparacion a nivel de factor de modificacion
factor de modificación por volcamiento: Pino radiata G1 o mejor
27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49
λv
klv
klv, old
comparación a nivel de tensiones admisibles
7,00
8,00
9,00
10,00
λv 1234567891011121314151617181920212223242526272829303132
Grados G1 o mejor vs. G1 old
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
1 4 7 10 13 16 19 22 25
comparación a nivel de tensiones admisibles
Grados G1 o mejor vs. G1 old
28 31 34 37 40 43 46 49λv
Ffv,dis
Ffv,dis old
comparacion a nivel de factor de modificacion
factor de modificación por volcamiento: Pino radiata G2
0,800
1,000
1,200
0,000
0,200
0,400
0,600
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25
comparacion a nivel de factor de modificacion
factor de modificación por volcamiento: Pino radiata G2
25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49
λλλλv
klv
klv, old
comparación a nivel de tensiones admisibles
Grados G2 vs. G2 old
4,00
5,00
6,00
7,00
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
0 5 10 15 20 25
λv
comparación a nivel de tensiones admisibles
Ffv,dis
30 35 40 45 50
Ffv,dis
Ffv,dis old
control de las deformaciones de creep en vigas
establece las condiciones que exigen considerar establece las condiciones que exigen considerar
las deformaciones (flechas) diferidas de flexión y
de corte, en el mediano y largo plazo, en vigas.
control de las deformaciones de creep en vigas
establece las condiciones que exigen considerar establece las condiciones que exigen considerar
las deformaciones (flechas) diferidas de flexión y
de corte, en el mediano y largo plazo, en vigas.
reducción del límite de humedad para creep incrementado(de H=18% a H=15%)
δtot = δe 1+ ρ ∗
ρ =1
kδ−1
3 g
el efecto de creep se debe considerar cuando g/q > 0,50
δ
kδ =3
2−g
q
kδ =5
3−
4
3∗g
q
si H ≤ 15 %
si H > 15 %
δQ,tot = δQ 1+ 2∗
reducción del límite de humedad para creep incrementado(de H=18% a H=15%)
∗g
q
el efecto de creep se debe considerar cuando g/q > 0,50
si H ≤ 15 %
si H > 15 %
∗ρ ∗g
q
factor de modificación por pandeo de columnas
se aplica como un reductor de la capacidad
resistente en compresión cuando existe la
posibilidad de inestabilidad lateral en columnas.posibilidad de inestabilidad lateral en columnas.
se establece en función de la mayor esbeltez
factor de modificación por pandeo de columnas
se aplica como un reductor de la capacidad
resistente en compresión cuando existe la
posibilidad de inestabilidad lateral en columnas.
Kλ
posibilidad de inestabilidad lateral en columnas.
se establece en función de la mayor esbeltez
factor de modificación por pandeo en columnas
se modificó el criterio de condición límite para la se modificó el criterio de condición límite para la
capacidad resistente de columnas afectas a
inestabilidad general
factor de modificación por pandeo en columnas
se modificó el criterio de condición límite para la se modificó el criterio de condición límite para la
capacidad resistente de columnas afectas a
teoría de pandeo elástico de columnas: Eulerteoría de pandeo elástico de columnas: Euler
factor de modificación por pandeo en columnas
Pcr =π 2 ∗ E ∗ I
Lp
2 F
factor de modificación por pandeo en columnas
Fcr =π 2 ∗ E ∗ I
λ2
factor de modificación por pandeo en columnas
• Elementos en compresión
ecuación de columnas
Columna euleriana ideal Columna
fc =C
A
factor de modificación por pandeo en columnas
fc =C
A
M = C ∗ y
Columna real NCh 1198
f f =M
W
considera el caso de una columna parcialmente
elástica, con deformación inicial (sinoidal),
solicitada excentricamente
la capacidad de carga de la columna se agota
factor de modificación por pandeo en columnas
NCh 1198 Of91
la capacidad de carga de la columna se agota
por interación de los efectos de compresión
axial y flexión en el borde flexocomprimido
f c
Rcp
+f f
MR
considera el caso de una columna parcialmente
elástica, con deformación inicial (sinoidal),
solicitada excentricamente
la capacidad de carga de la columna se agota
factor de modificación por pandeo en columnas
la capacidad de carga de la columna se agota
por interación de los efectos de compresión
axial y flexión en el borde flexocomprimido
f
MR f
≤1,0
factor de modificación por pandeo en columnas
Kλ =Fcp ,
Kλ =Fcp,λ
factor de modificación por pandeo en columnas
,dis
λ,dis
factor de modificación por pandeo en columnas
Fcλ,dis = Fcp,dis ∗Kλ
Kλ = A − A2 − B si
Kλ =1,0 si λ < 5
NCh 1198 Of91
Kλ = A − A − B si
A =B∗c 1+ λ 200( )+1
2∗c
B =4 ∗ Edis
c ∗λ2 ∗Fcp,dis
*
c = 0,85 para Grados N°1, N
c=0,80 para Grados N°3, N
factor de modificación por pandeo en columnas
si λ ≥ 5si λ ≥ 5
1, N°2, GS yG1
3, N°4 y G2
considera el caso de una columna parcialmente
elástica, con deformación inicial (sinoidal),
solicitada excentricamente
la capacidad de carga de la columna se alcanza
modificación por pandeo en
columnasNCh 1198 Of91 Rev. 2006
la capacidad de carga de la columna se alcanza
cuando en el borde flexocomprimido la
superposición de las tensiones de compresión
axial y flexo compresión agotan la resistencia
de compresión paralela a la fibra
fc + f f =
considera el caso de una columna parcialmente
elástica, con deformación inicial (sinoidal),
solicitada excentricamente
la capacidad de carga de la columna se alcanza
modificación por pandeo en
columnas
la capacidad de carga de la columna se alcanza
cuando en el borde flexocomprimido la
superposición de las tensiones de compresión
axial y flexo compresión agotan la resistencia
de compresión paralela a la fibra
Rcp
Pcr =π 2 ∗ E ∗ I
Lp
2 ⇒ Fcr
factor de modificación por pandeo en columnas
=π 2 ∗ Eλ2
⇒ Fcλ =Fcr
fa
factor de modificación por pandeo en columnas
PINO radiata Grado mecánico G1 o mejor: 2”*4”
factores de modificación por pandeo
0,700
0,800
0,900
1,000
0,000
0,100
0,200
0,300
0,400
0,500
0,600
0 50 100
esbeltez
PINO radiata Grado mecánico G1 o mejor: 2”*4”
factores de modificación por pandeo
150 200
esbeltez
Kl 2006
Kl 1991`
PINO radiata Grado mecánico G1 o mejor: 2”*4”
Tensiones admisibles de compresión por pandeo
6,0
7,0
8,0
9,0
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
0 50 100
esbeltez
PINO radiata Grado mecánico G1 o mejor: 2”*4”
Tensiones admisibles de compresión por pandeo
150 200
esbeltez
Fcl 2006
Fcl 1991
PINO radiata Grado mecánico G2 : 2”*4”
factores de modificación por pandeo
0,700
0,800
0,900
1,000
0,000
0,100
0,200
0,300
0,400
0,500
0,600
0,700
0 50 100
esbeltez
PINO radiata Grado mecánico G2 : 2”*4”
factores de modificación por pandeo
150 200
esbeltez
Kl 2006
Kl 1991`
PINO radiata Grado mecánico G2: 2”*4”
Tensiones admisibles de compresión con pandeo
5,0
6,0
7,0
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
0 50 100
esbeltez
PINO radiata Grado mecánico G2: 2”*4”
Tensiones admisibles de compresión con pandeo
150 200
esbeltez
Fcl 2006
Fcl 1991
control de la interacción de flexión y compresión axial
se modificó la condición que controla la se modificó la condición que controla la
simultaneidad de solicitaciones de compresión y
flexión en vigas
control de la interacción de flexión y compresión axial
se modificó la condición que controla la se modificó la condición que controla la
simultaneidad de solicitaciones de compresión y
interacción de flexión y compresión axial
fc
Fcλ,dis
+f fx
Ffx,dis − Jx ∗ fc
NCh 1198 Of91
Ji( i= x,y ) =
0 : λi ≤ 35
λi − 35
λo − 35: 35 < λi ≤ λo
1 : λo ≤ λi
λo = 2,324E f ,dis
Fcp ,dis
interacción de flexión y compresión axial
+f fy
Ffy,dis − Jy ∗ fc≤1
interacción de flexión y compresión axial
fc
Fcλ,dis
2
+f fx
1−fc
FcEx
∗ Ffx,dis
+
NCh 1198 modif 2006
fc < FcEx =3,6∗ Ex,dis
λx2
fc < FcEy =3,6∗ Ey,dis
λy2
f fx < FfE =0,44 ∗ Ey,dis
λv2
interacción de flexión y compresión axial
f fy
1−fc
FcEy−
f fx
FfE
2
∗ Ffy,dis
≤1
madera laminada encolada:
las modificaciones citadas anteriormente tiene
una aplicación particular para el caso de piezas una aplicación particular para el caso de piezas
de madera laminada encolada de Pino radiata
madera laminada encolada:
las modificaciones citadas anteriormente tiene
una aplicación particular para el caso de piezas una aplicación particular para el caso de piezas
de madera laminada encolada de Pino radiata
madera laminada encolada:
factor de modificación por esbeltez en
NCh 1198 Of91
Fcλ,dis = Fcp,dis ∗Kλ
K = A − A2 − B si
Kλ =1,0 si λ < 5
Kλ = A − A2 − B si
A =0,85*B 1+ λ 300( )+
1,70
B =4,706∗ Edis
λ2 ∗Fcp,dis
*
madera laminada encolada:
factor de modificación por esbeltez en columnas
λ ≥ 5λ ≥ 5
+1
madera laminada encolada:
Fcλ,dis = Fcp,dis ∗K
Kλ = A − A2 − B si
Kλ =1,0 si λ <10
NCh 1198 Of91 Rev. 2006
factor de modificación por esbeltez en
λ
A =
FcEml
Fcp,dis
∗ 1+λ
300
+
1,8
B =FcEml
0,9 ∗ Fcp,dis
FcEml =5,0∗ Edis
λ2
madera laminada encolada:
Kλ
si λ ≥10
factor de modificación por esbeltez en columnas
+ 1
madera laminada encolada
factores de modificación por pandeo
0,700
0,800
0,900
1,000
0,000
0,100
0,200
0,300
0,400
0,500
0,600
0 50 100
esbeltez
madera laminada encolada
factores de modificación por pandeo
150 200
esbeltez
Kl 2006
Kl 1991`
madera laminada encolada
Tensiones admisibles de compresión con pandeo
6,0
7,0
8,0
9,0
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
0 50 100
esbeltez
madera laminada encolada
Tensiones admisibles de compresión con pandeo
150 200
Fcl 2006
Fcl 1991
madera laminada encolada:
para las tensiones de flexión en el borde
flexotraccionado y para piezas traccionadas
considera, en vigas de altura superior a 300
factor de modificación por tamaño
NCh 1198 Of91
considera, en vigas de altura superior a 300
mm, la aplicación de un factor de modificación
por altura
Kh =300
h9 ≤1,0
madera laminada encolada:
para las tensiones de flexión en el borde
flexotraccionado y para piezas traccionadas
considera, en vigas de altura superior a 300
factor de modificación por tamaño
considera, en vigas de altura superior a 300
mm, la aplicación de un factor de modificación
madera laminada encolada
KV =6,40
L
110
∗300
h
factor de modificación por volumen en sectores traccionados
NCh 1198 Of91 Rev. 2006
KV =L
∗
h
en que:
L : longitud de la viga entre puntos de inflexión de
momento, en m;
H : altura de la sección transversal, en mm;
B : ancho de la sección transversal, en mm.
madera laminada encolada
300
h
110
∗135
b
110
≤1,0
factor de modificación por volumen en sectores traccionados
h ∗
b
≤1,0
: longitud de la viga entre puntos de inflexión de
: altura de la sección transversal, en mm;
: ancho de la sección transversal, en mm.
madera laminada encolada
fc
Fcλ,dis
2
+f fx
1−fc
FcEx
∗Ffx,dis
+
1
5∗ E
interacción de compresión axial y flexion
fc < FcEx =5∗ Edis
λx
2
fc < FcEy =5∗ Edis
λy
2
f fx < FfE =0,61∗ Edis
λv
2
madera laminada encolada
f fy
1−fc
FcEy
−f fy
FfE
2
∗Ffy,dis
≤1
interacción de compresión axial y flexion
uniones y medios de unión
se modifican formalmente algunos factores de
modificación de la capacidad admisible de modificación de la capacidad admisible de
carga de los medios de unión mecánicos y se
agrega un factor de modificación por
temperatura
uniones y medios de unión
se modifican formalmente algunos factores de
modificación de la capacidad admisible de modificación de la capacidad admisible de
carga de los medios de unión mecánicos y se
agrega un factor de modificación por
uniones y medios de unión
Pdis = Pad ∗KD ∗K
KD : factor de modificación por
K : factor de modificación porKUH : factor de modificación por
KUT : factor de modificación por
Ku : factor de modificación por
uniones y medios de unión
KUH ∗KUT ∗Ku
por duración de la carga
por contenido de humedadpor contenido de humedad
por trabajo temperatura
por longitud de hilera
uniones y medios de uniónfactores de modificación por contenido de humedad
Medio de uniónCondición de la madera
durante la fabricación en servicio
Extracción lateral
Pernos, tirafondos,
pasadores y clavos
≤ 19 % ≤ 19 %
> 19 % ≤ 19 %
cualquiera > 19 %
Placas metálicas
dentadas
≤ 19 % ≤ 19 %
> 19 % ≤ 19 %
cualquiera > 19 %
≤ 19 % ≤ 19 %
Conectores 2)
≤ 19 % ≤ 19 %
> 19 % ≤ 19 %
cualquiera > 19 %
Extracción directa
Tirafondos y tornillosCualquiera ≤ 19 %
Cualquiera > 19 %
Clavos
≤ 19 % ≤ 19 %
> 19 % ≤ 19 %
≤ 19 % > 19 %
> 19 % > 19 %
1) KUH = 0,7 para medios de unión con diámetro, D, menor que 6,3 mm.
KUH = 1,0 para uniones consistentes de:
- un único medio de unión, o
- dos o más medios de unión dispuestos en una única hilera paralela a la dirección de la fibra, o
- medios de unión dispuestos en dos o más hileras paralelas a la fibra, con cubrejuntas individuales para cada hilera
2) En uniones con conectores, las restricciones de humedad rigen hasta 20
uniones y medios de uniónfactores de modificación por contenido de humedad
Condición de la madera1 Factor de modificación
en servicio KUH
≤ 19 % 1,00
≤ 19 % 0,40 1)
> 19 % 0,70
≤ 19 % 1,00
≤ 19 % 0,80
> 19 % 0,70
≤ 19 % 1,00≤ 19 % 1,00
≤ 19 % 0,80
> 19 % 0,70
≤ 19 % 1,0
> 19 % 0,7
≤ 19 % 1,0
≤ 19 % 0,25
> 19 % 0,25
> 19 % 1,0
dos o más medios de unión dispuestos en una única hilera paralela a la dirección de la fibra, o
medios de unión dispuestos en dos o más hileras paralelas a la fibra, con cubrejuntas individuales para cada hilera
20 mm de la superficie.
uniones y medios de unión
factor de modificación por temperatura
Condición de
servicio
T ≤ 38 °C 38°C < T ≤ 52
Seca 1) 1,0
Húmeda 2) 1,0
1) Uniones en madera con contenido de humedad ≤ 19%, y usada en
condiciones permanentemente secas, como es el caso de la mayoría de las
construcciones cubiertas
2) Madera no secada, o parcialmente secada o uniones expuestas a
condiciones de servicio húmedas.
uniones y medios de unión
factor de modificación por temperatura
KUt
C < T ≤ 52°C 52°C < T ≤ 66°C
0,8 0,7
0,7 0,5
Uniones en madera con contenido de humedad ≤ 19%, y usada en
condiciones permanentemente secas, como es el caso de la mayoría de las
Madera no secada, o parcialmente secada o uniones expuestas a
uniones y medios de uniónfactor de modificación por longitud de hilera en uniones empernadas,
uniones con pasadores y uniones con tirafondos
REA = mínimoE l ∗ Al
Ec ∗ AC
;Ec ∗ AC
E l ∗ Al
Ku =m 1−m2n( )
n ∗ 1+ REA ∗mn( )1+ m( )− 1+ m[
Ec ∗ AC E l ∗ Al
m= u − u2 − 1
u= 1+C ∗s
2
1
Ec ∗ Ac
+1
E l ∗ Al
C = 87.500 N/mm, para conectores anulares y placas de corte de diámetro 100 mm
C = 70.000 N/mm para conectores anulares y placas de corte de diámetro 65 mm ,
C = N/mm para pernos, pasadores y tirafondos en uniones madera
C = N/mm para pernos, pasadores y tirafondos en uniones madera
con D : diámetro del vástago, en mm.
uniones y medios de uniónfactor de modificación por longitud de hilera en uniones empernadas,
uniones con pasadores y uniones con tirafondos
m2∗n]
∗1+ REA
1−m
C = 87.500 N/mm, para conectores anulares y placas de corte de diámetro 100 mm
C = 70.000 N/mm para conectores anulares y placas de corte de diámetro 65 mm ,
C = N/mm para pernos, pasadores y tirafondos en uniones madera-madera y
C = N/mm para pernos, pasadores y tirafondos en uniones madera-metal
uniones y medios de unión
•capacidad admisible de carga de medios de
unión mecánicos de forma cilíndrica:
•expresiones analíticas diferenciadas para los
NCh 1198 Of91
•expresiones analíticas diferenciadas para los
distintos medios de unión, en función, en general,
del diámetro nominal D
espesor l de madero y la tensión admisible de aplastamiento, Fap
uniones y medios de unión
capacidad admisible de carga de medios de
unión mecánicos de forma cilíndrica:
expresiones analíticas diferenciadas para los expresiones analíticas diferenciadas para los
distintos medios de unión, en función, en general,
D del medio de unión, el
de madero y la tensión admisible de
capacidad admisible de carga de medios de unión mecánicos
de forma cilíndrica
unión de cizalle simple
unión de cizalle doble
capacidad admisible de carga de medios de unión mecánicos
de forma cilíndrica
uniones y medios de unión
NCh 1198 Of91
Pel ,ad = Fap ∗ lc ∗D ≤1,15Fap ∗Fff
η
Fap =0,00065∗ ρ12,k ∗ 100 −D( )η 2,75∗ sen2θ + cos2θ( )
pernos y pasadores
ap η 2,75∗ sen2θ + cos2θ( )
tirafondos
Pel,ad = K ∗D2
K varía entre 10,4 y 13,1en especies
y entre 23,4 y 45,6 en especies
uniones y medios de unión
ff ∗D2[N]
[MPa][MPa]
especies coníferas
especies latifoliadas
[N]
uniones y medios de unión
Pel ,ad = 3,5∗ ρ0,k ∗D1,
NCh 1198 Of91clavos de vástago liso
ρ0,k : densidad anhidra característicaρ0,k : densidad anhidra característica
tornillos
Pel ,ad = Fap ∗ ll ∗D ≤12∗
Fap = 3
uniones y medios de unión
5
característica kg m3[ ]
[N]
característica kg m[ ]
∗D2
[MPa]
[N]
uniones y medios de unión
•capacidad admisible de carga de medios de
unión mecánicos de forma cilíndrica:
NCh 1198 Of91 Rev. 2006
Criterio de los modos de fluencia
uniones y medios de unión
capacidad admisible de carga de medios de
unión mecánicos de forma cilíndrica:
Criterio de los modos de fluencia
criterio de los modos de fluenciacriterio de los modos de fluencia
criterio de los modos de fluenciacriterio de los modos de fluencia
criterio de los modos de fluenciacriterio de los modos de fluencia
criterio de los modos de fluenciacriterio de los modos de fluencia
criterio de los modos de fluenciacriterio de los modos de fluencia
modos de fluenciauniones de cizalle simple uniones de cizalle doble
modos de fluenciauniones de cizalle doble
capacidad admisible de carga de medios de unión mecánicos
de forma cilíndrica
modos de falla
Pel,ad =D* lc * Rap,c
FA
capacidad admisible de carga de medios de unión mecánicos
de forma cilíndrica
Pel,ad =D* lc * Rap,c
FA
capacidad admisible de carga de medios de unión mecánicos
de forma cilíndrica
modos de falla
Pel,ad =D* ll * Rap, l
FA
capacidad admisible de carga de medios de unión mecánicos
de forma cilíndrica
Pel,ad =2∗D* ll * Rap, l
FA
capacidad admisible de carga de medios de unión mecánicos
de forma cilíndrica
modos de falla
Pel,ad =k1 ∗D* ll * Rap,l
FA
k1 =Re + 2Re
2 ∗ (1+ Rt + Rt
2)+ Rt
2
1+ Re
Rt =lc
llRe =
Rap,c
Rap, l
capacidad admisible de carga de medios de unión mecánicos
de forma cilíndrica
∗Re
3 − Re ∗ (1+ Rt )
capacidad admisible de carga de medios de unión mecánicos
de forma cilíndrica
modos de falla
Pel,ad =k2 ∗D∗ lc ∗Rap,c
(1+ 2∗Re )∗FA
k2 = −1+ 2∗ (1+ Re ) +2∗Fff ∗ (1
3∗R
Re =Rap,c
Rap, l
capacidad admisible de carga de medios de unión mecánicos
de forma cilíndrica
+ 2∗Re )∗D2
Rap,c ∗ lc2
capacidad admisible de carga de medios de unión mecánicos
de forma cilíndrica
modos de falla
Pel,ad =k3 ∗D∗ ll ∗Rap,c
(2 + Re )∗FA
k3 = −1+2∗ (1+ Re )
Re
+2∗Fff ∗ (2+ R
3∗Rap,c ∗
capacidad admisible de carga de medios de unión mecánicos
de forma cilíndrica
Pel,ad =2∗ k3 ∗D∗ ll ∗Rap,c
(2 + Re )∗FA
Re )∗D2
∗ ll2
Re =Rap,c
Rap, l
capacidad admisible de carga de medios de unión mecánicos
de forma cilíndrica
modos de falla
Pel,ad =D2
FA
2∗Rap,c ∗Fff
3∗ 1+ Re( )
Re =Rap,c
Rap, l
capacidad admisible de carga de medios de unión mecánicos
de forma cilíndrica
Pel,ad =2∗D2
FA
2∗Rap,c ∗Fff
3∗ 1+ Re( )
capacidad admisible de carga de medios de unión mecánicos
de forma cilíndrica
Diámetro medio de
unión
Modo de fluencia
6,4 mm ≤ D ≤ 25 mm
III
D < 6,4 mm Ic, Il, II, IIID < 6,4 mm Ic, Il, II, III
kα =αmáx
360Þ
kd=10 ∗ D + 12,7
25,4para 4,3 mm ≤ D < 6,4 mm
kd = 2,2 para D ≤ 4,3
capacidad admisible de carga de medios de unión mecánicos
de forma cilíndrica
Modo de fluencia FA
Ic, Il
II
IIIc, IIIl, IV
, II, IIIc, IIIl, IV
4 *kα3,6∗kα3,2∗kα
kd
1, II, IIIc, IIIl, IV kd
para 4,3 mm ≤ D < 6,4 mm
3 mm
capacidad admisible de carga de medios de unión mecánicos
de forma cilíndrica
Rap,p = 77,2∗ ρo 1000(
Rap,n =212∗ ρo 1000( )1,
D
resistencia de aplastamiento nominal:
pernos, pasadores, tirafondos con D ≥ 6,4 mm
ρ
Rap,θ =Rap,p ∗Rap
Rap ,p ∗ sen2θ + R
θ = ángulo (agudo) entre la dirección de la solicitación y la dirección de la fibra
ρo : densidad anhidra media de la especie forestal, en kg/m
D : diámetro del medio de unión
capacidad admisible de carga de medios de unión mecánicos
de forma cilíndrica
1000) MPa
1,45
MPa
resistencia de aplastamiento nominal:
pernos, pasadores, tirafondos con D ≥ 6,4 mm
3
ap,n
Rap,n ∗cos2θ
= ángulo (agudo) entre la dirección de la solicitación y la dirección de la fibra
: densidad anhidra media de la especie forestal, en kg/m3
: diámetro del medio de unión
capacidad admisible de carga de medios de unión mecánicos
de forma cilíndrica
(
clavos, tornillos, tirafondos con D < 6,4 mm
resistencia de aplastamiento nominal:
Rap =115∗ ρo 1000(
capacidad admisible de carga de medios de unión mecánicos
de forma cilíndrica
)1,84
clavos, tornillos, tirafondos con D < 6,4 mm
resistencia de aplastamiento nominal:
1000)1,84 MPa
capacidad admisible de carga de medios de unión mecánicos
de forma cilíndrica
Tablero estructural Densidad anhidra media
Ton/m
resistencia de aplastamiento en tableros estructurales
Ton/m
Contrachapados
Estructural 1, Marino
Otros Grados
0,50
0,42
Tableros de Hebra
Orientada
Todos los Grados
0,50
capacidad admisible de carga de medios de unión mecánicos
de forma cilíndrica
Densidad anhidra media Resistencia al
aplastamiento en
paredes de agujeros, RapTon/m3 MPa
resistencia de aplastamiento en tableros estructurales
paredes de agujeros, RapTon/m3 MPa
0,50
0,42
30
20
0,50 30
capacidad admisible de carga de medios de unión mecánicos
de forma cilíndrica
tensión de fluencia de los medios de unión
[MPa]
D < 6,4 mm F
D = 6,4 mm F
D = 8,0 mm F
D ≥ 9,5 mm F
capacidad admisible de carga de medios de unión mecánicos
de forma cilíndrica
tensión de fluencia de los medios de unión
[MPa]
D < 6,4 mm Fff = 896 - 58*D
D = 6,4 mm Fff = 480
D = 8,0 mm Fff = 410
D ≥ 9,5 mm Fff = 310
espaciamientos mínimos para pernos, pasadores y tirafondos
se discrimina entre pernos y pasadoresse discrimina entre pernos y pasadores
se modifican algunos espaciamientos
espaciamientos mínimos para pernos, pasadores y tirafondos
se discrimina entre pernos y pasadoresse discrimina entre pernos y pasadores
se modifican algunos espaciamientos
espaciamientos mínimos para pernos, pasadores y tirafondos
Naturaleza
del borde
Desangulación fuerza perno o pasador
fibra madera
0°
Cargado
Espaciamientos mínimos de pernos y pasadores a los bordes
sbcp = 7∗DDescargado
bcp
sbdp = 4 ∗D
Dirección
Según la dirección de la fibra
Normal a la dirección de la
fibra
Espaciamientos mínimos entre pernos y pasadores
espaciamientos mínimos para pernos, pasadores y tirafondos
Desangulación fuerza perno o pasador –
fibra madera
90°
Espaciamientos mínimos de pernos y pasadores a los bordes
sbcn = 4 ∗Dbcn
sbdn = 2∗D
Espaciamientos mínimos entre pernos y pasadores
sp = 7∗D
sn = 4 ∗D
espaciamientos mínimos para pernos, pasadores y tirafondos
Naturaleza del
borde
Desangulación fuerza perno o pasador
0°
Espaciamientos mínimos de pernos y pasadores a los bordes
Pernos Pasadores
Cargado
Descargado
sbcp = 7∗D ≥ 80 mm
sbdp = 4 ∗D sbdp =
espaciamientos mínimos para pernos, pasadores y tirafondos
Desangulación fuerza perno o pasador – fibra madera
90°
Espaciamientos mínimos de pernos y pasadores a los bordes
Pasadores Pernos Pasadores
mm
= 3∗D
sbcn = 4 ∗D sbcn = 3∗D
sbdn = 3∗D
espaciamientos mínimos para pernos, pasadores y tirafondos
Dirección
Pernos
Espaciamientos mínimos entre pernos y pasadores
Según la dirección de la fibra
Normal a la dirección de la
fibrasn =
espaciamientos mínimos para pernos, pasadores y tirafondos
Espaciamiento mínimo para
Pernos Pasadores
Espaciamientos mínimos entre pernos y pasadores
sp = 5∗D
= 4 ∗D sn = 3∗D
espaciamientos mínimos para pernos, pasadores y tirafondosespaciamientos mínimos para pernos, pasadores y tirafondos
ejemplo de aplicación
unión clavada en empalme traccionad
clavos 4”: 4,3*100
madero central : 4“*6” (90*138 mm)
maderos laterales : 2“*6” (41*138 mm)
pino radiata: Do,prom = 450 kg/m3
Do,k = 370 kg/m3
ejemplo de aplicación
unión clavada en empalme traccionado
138 mm)
138 mm)
ejemplo de aplicación
Si se satisface que:
bmín ≥ 7*D
NCh 1198 Of91
Pel,ad = 3,5∗D1,5 do,k =
sef ≥ 12*D (unión de cizalle simple)
ejemplo de aplicación
= 3,5∗ 4,31,5 370 = 600 =
D (unión de cizalle simple)
ejemplo de aplicación
bl = 41 mm > 7 d = 7 * 4,3 = 30,1 mm
lc = min (bc; sef)
bc = 90 mm
parámetros geométricos
NCh 1198 revisión 2006
lc = min (90, 59) = 59 mm
ll = bl = 41 mm
lc = min (bc; sef)
sef = Lcl - bl = 100 - 41 =59 mm
sef > 12 d = 12 * 4,3 = 51,6 mm
ejemplo de aplicación
4,3 = 30,1 mm
= min (90, 59) = 59 mm
41 =59 mm
4,3 = 51,6 mm
ejemplo de aplicación
Rap,c = Rap,l =115450
1000
resistencia de fluencia (por aplastamiento) de la madera
1000
Fff = 896−58∗ 4
resistencia de fluencia (por flexión) del acero
ejemplo de aplicación
450
1000
1,84
= 26,5 MPa
resistencia de fluencia (por aplastamiento) de la madera
1000
4,3= 646,6 MPa
resistencia de fluencia (por flexión) del acero
ejemplo de aplicación
Rt =59
41=1,439Re =
26,5
26,5=1,00
tedioso cálculo de constantes
k1 =1+ 2∗12 1+1,439 +1,439(
1
k2 = −1+ 2 1+1( )+2∗646
k3 = −1+2 1+(
1
ejemplo de aplicación
439
tedioso cálculo de constantes
4392)+1,4392 ∗13 −1 1+1,439( )1+1
= 0,519
646,6 1+ 2∗1( )∗ 4,32
3∗26,5∗592=1,064
+1)+2∗646,6 2+1( )∗ 4,32
3∗26,5∗ 412=1,130
ejemplo de aplicación
Pel ,ad =4,3∗59∗26.5
2,2= 3.051=
Pel ,ad =4,3∗ 41∗26.5
2,2= 2.121=
Pel ,ad =0,519∗ 4,3∗ 41∗26.
2,2
si se reduce bl de 41 a 30 mm y b
Ic
Il
II Pel ,ad =2,2
Pel
Pel ,ad =1,13
Pel ,ad =1,064 ∗ 4,3∗
(1+ 2)∗
II
IIIc
IIIl
IVPel ,ad = 635 =
ejemplo de aplicación
.5=1.101=
2.845 N
1.603 N
982 N
de 41 a 30 mm y bc de 90 a 55 mm
=1.101=
el ,ad =4,32
2,2
2∗26,5∗646,63 1+1( )
= 635 =
982 N
1.018 N
653 N
635 N
13∗ 4,3∗ 41∗26.52 +1( )∗2,2
= 799 =
59∗26.5∗2,2
=1.082 =
criterios de control de la capacidad resistente de la madera en uniones traccionadas
modos de falla ante solicitaciones orientadas:
según la dirección de la fibra
normal a la dirección de la fibra
criterios de control de la capacidad resistente de la madera en uniones traccionadas
modos de falla ante solicitaciones orientadas:
según la dirección de la fibra
normal a la dirección de la fibra
uniones
controles tensionales en la madera en uniones traccionadas
solicitadas según la dirección de la fibra
uniones
controles tensionales en la madera en uniones traccionadas
solicitadas según la dirección de la fibra
T
uniones
i) capacidad resistente de la sección transversal neta
TA= ,dis = Ftp,dis
uniones
i) capacidad resistente de la sección transversal neta
dis ∗ Aneta
falla de tracción de la maderafalla de tracción de la madera
modelacion mecanismo de desgarro de hilerasmodelacion mecanismo de desgarro de hileras
unionescapacidad contra el desgarro individual de las hileras
TDH ,dis = TDH i ,dis
i=1
nhilera
∑
TDH i ,dis= ni ∗
Fcz,dis ∗ Acrítica
2=Fcz,dis
2
= n i ∗Fcz,dis ∗ t ∗ scrítico
unionescapacidad contra el desgarro individual de las hileras
dis ∗ t2
∗ ni ∗ scrítica[ ]∗ 2 líneas de cizalle( )
uniones
desgarro de hilera
uniones
uniones
desgarro de bloque
uniones
uniones
capacidad contra el desgarro de un bloque de hileras
TDG,dis =TDH−1,dis
2+TDH−n,
2
uniones
capacidad contra el desgarro de un bloque de hileras
,dis + Ftp,dis ∗ Aneta,grupo
unionescontroles tensionales en la madera en uniones traccionadas solicitadas
según la dirección normal a la fibra
unionescontroles tensionales en la madera en uniones traccionadas solicitadas
según la dirección normal a la fibra
unionescapacidad contra el desgarro de bloque en uniones solicitadas normal a la fibra
unionescapacidad contra el desgarro de bloque en uniones solicitadas normal a la fibra
unionesdesgarro potencial de bloque en uniones solicitadas normal a la fibra
Tn,ad = Ftn ∗ Aef ∗ f1 a h( )∗ f2 h1(
unionesdesgarro potencial de bloque en uniones solicitadas normal a la fibra
h1 hi)∗ f 3 MdU( )∗10−3 [k=]
uniones
Aef =Wef ∗bef
Wef
= W2 + (C ∗ h)2
C =4∗
a∗ 1−
a
3
Tn,ad = Ftn ∗ Aef ∗ f1 a h( )∗ f2 h1(
C =4
3∗
a
h∗ 1−
a
h
f1
ah( )=
1
1− 3 ∗a
h
2
+ 2 ∗a
h
3
f2h1hi
=
n
h1hi
2
∑
efecto número de hileras
efecto distancia
al borde cargado
uniones
1 hi)∗ f 3 MdU( )∗10−3 [k=]
efecto número de hileras
efecto distancia
al borde cargado
madera laminada encolada
controles tensionales en vigas de madera
laminada encolada rectas de altura variable y
vigas con curvaturavigas con curvatura
diseño de refuerzos en vigas de madera
laminada encolada rectas de altura variable y
vigas con curvatura
madera laminada encolada
controles tensionales en vigas de madera
laminada encolada rectas de altura variable y
diseño de refuerzos en vigas de madera
laminada encolada rectas de altura variable y
refuerzo de vigas de madera laminada curvas
en las zonas curvas de vigas de madera en las zonas curvas de vigas de madera
laminada encolada se inducen tensiones de
tracción normal a la fibra que pueden agotar la
resistencia de la madera por este concepto
refuerzo de vigas de madera laminada curvas
en las zonas curvas de vigas de madera en las zonas curvas de vigas de madera
laminada encolada se inducen tensiones de
tracción normal a la fibra que pueden agotar la
resistencia de la madera por este concepto
tensiones de tracción normal a la fibratensiones de tracción normal a la fibra
tensiones de tracción normal a la fibratensiones de tracción normal a la fibra
tensiones de tracción normal a la fibra
fn,máx = kr ∗6∗Mm
b∗ hm
2
k = A + Bhm
+Ckr = A + Bhm
Rm
+C
A = 0,2∗
B = 0,25
C = 2,1∗
tensiones de tracción normal a la fibra
Chm 2
Chm
Rm
∗ tanφt ;
25 −1,5∗ tanφt + 2,6∗ tan2 φt ;
∗ tanφt − 4 ∗ tan2 φt .
tensiones de tracción normal a la fibratensiones de tracción normal a la fibra
tensiones de tracción normal a la fibratensiones de tracción normal a la fibra
tensiones de tracción normal a la fibratensiones de tracción normal a la fibra
tensiones de tracción normal a la fibra
Si ftn > Ftn,dis , o
si el contenido de humedad de la madera
puede exceder 20%
⇒
puede exceder 20%
• ⇒ disposición de refuerzos:
barras de acero encoladas
tornillos de madera
tensiones de tracción normal a la fibra
si el contenido de humedad de la madera
disposición de refuerzos:
barras de acero encoladas
tornillos de madera
tensiones de tracción normal a la fibra
criterio de disposición de refuerzos
tensiones de tracción normal a la fibra
fuerza de tracción normal a la fibra: T
en mitad central de zona curva
en cuartos extremos de zona curva
Ttn =f n,máx ∗b∗ a1
n
Ttn =2
3∗f n,máx ∗b∗ a1
n
b : ancho de viga, en mm;
a1 : espaciamiento según el eje de la viga entre refuerzos medido a nivel del eje
principal de la viga, en mm;
n : cantidad de refuerzos en el sector comprendido en la longitud
3 n
fuerza de tracción normal a la fibra: Ttn [N]
en mitad central de zona curva
en cuartos extremos de zona curva
: espaciamiento según el eje de la viga entre refuerzos medido a nivel del eje
: cantidad de refuerzos en el sector comprendido en la longitud
fuerza de tracción normal a la fibra
si H ≤ 20% pero f tn,máx
⇒ refuerzos
Ttn =f n,máx ∗b∗ a
4 ∗ n
fuerza de tracción normal a la fibra
> 0,75∗Ftn,dis
a1 ∗b
160
=[ ]
tension superficial en la zona reforzada
fa =2∗Ttn
π ∗ la,ef ∗Dr
≤ Fa,dis
la,ef :mitad de longitud
D :diámetro exterior barra
para barras de acero
Fa,dis = Fciz,dis
para tornillos con
Fa,dis =1 MPa
Dr :diámetro exterior barra
tension superficial en la zona reforzada
dis
longitud de encolado
barra de acero
acero encoladas :
con hilo contínuo :
barra de acero
ANEXO B
constantes elásticas de la madera para constantes elásticas de la madera para
especies latifoliadas
constantes elásticas de la madera para
especies coníferas
constantes elásticas de la madera para constantes elásticas de la madera para
constantes elásticas de la madera para
ANEXO QANEXO Q
Columnas con cargas laterales y excentricidadColumnas con cargas laterales y excentricidad
quedó pendiente:
diseño y verificación de elementos ante una
solicitación de fuego (DIN 4104, EC 1995:2, memoria
de titulación Alejandro Ramirez, Escuela de Ingeniería
U. de Chile)U. de Chile)
diafragmas de paredes de corte, de pisos y techos con
uso de tableros ESTRUCTURALES de madera
vigas armadas con uso de tableros
ESTRUCTURALES de madera
quedó pendiente:
diseño y verificación de elementos ante una
solicitación de fuego (DIN 4104, EC 1995:2, memoria
de titulación Alejandro Ramirez, Escuela de Ingeniería
diafragmas de paredes de corte, de pisos y techos con
uso de tableros ESTRUCTURALES de madera
vigas armadas con uso de tableros
ESTRUCTURALES de madera
Nch 1198 modificada 2006
y eso sería todo por ahora...
Nch 1198 modificada 2006
y eso sería todo por ahora...