Cercha

NTRODUCCIÓN

En este trabajo realice un análisis estructural de una cercha tipo FINK en la cual determine las fuerzas y esbeltez, en las estructuras al aplicarles cargas además diseñe la estructura, las correas y los perfiles que debe llevar la estructura de la cercha para realizar el entechado de una planta industrial con área y características dadas

Introducción Las cerchas o armaduras son uno de los elementos estructurales que forman parte del conjunto de las estructuras de forma activa. Para distinguir las propiedades de la cercha primero se establece la definición donde se indica las ventajas: • Comportamiento • Relación con el cable y arco • Materiales empleados para la construcción • Elementos necesarios • Los principales usos dados a esta unidad estructural.

Cerchas

Son armaduras producidas con alambres trefilados de alta resistencia unidos entre sí por un proceso de electrosoldadura. Las cerchas electrosoldadas producidas en el Complejo Siderúrgico Nacional se suministran en dos diferentes tipos: estándar y especiales cumpliendo con la norma COVENIN 3231. Las cerchas permiten elaborar elementos de prefabricación abierta como: prenervios para losas nervadas, losetas prefabricadas para losas armadas, elementos prefabricados para muros, pantallas o estructuras verticales y canalizaciones, con una reducción importante del encofrado, apuntalamiento y mano de obra.

Cercha Estándar

Las cerchas estándar presentan características constantes, exceptuando su altura, peso y ángulo de la diagonal:

• Diámetro de alambre superior: 7,0 mm (superficie lisa)

• Diámetro de alambres diagonales: 4,5 mm (superficie lisa)

• Diámetro de alambre inferior: 5,0 mm (superficie con resalte)

• Paso de zig-zag: 20 cm

• Separación entre alambres inferiores: 6 cm

Cerchas Especiales

Son suministradas bajo pedido, satisfaciendo así las necesidades particulares de cada proyecto y dentro del siguiente rango:

• Altura: De 7 a 30 cm con incrementos de 1 cm

• Longitud: De 2 a 12 m con incrementos de 10 cm

• Paso de zig-zag: 20 cm

• Separación entre alambres inferiores: 6 cm

• Diámetro de los Alambres Cercha Estándar

• Diámetro de los Alambres Cerchas Especiales

Tipo Altura de la cercha

cm Inclinación de las diagonales

grados Peso

kgf Longitud

m

C-8 8,0 40,5 5,71 6

C-10 10,0 46,2 5,87 6

C-15 15,0 56,8 6,42 6

C-20 20,0 63,7 7,05 6

Cercha

Lacerchaesuno delosprincipalestiposdeestructurasempleadaseningeniería.Proporcionauna soluciónprácticayeconómicaamuchassituacionesdeingeniería,especialmenteeneldiseñodepuentesy edificios.Unaarmaduraconstadebarrasrectasunidasmediantejuntasonodos.Loselementosdeunacercha seunensóloenlosextremospormediodepasadoressinfricciónparaformararmazónrígida;porlotanto ningúnelementocontinúamásalládeunnodo.Cadacerchasediseñaparaquesoportelascargasqueactúan ensuplanoy,enconsecuencia,puedenconsiderarsecomounaestructurabidimensional.Todaslascargas debenaplicarse enlasunionesynoenlosmismoselementos.Porellocadacerchaesunelementosometidoa fuerzasaxialesdirectas(tracciónocompresión).

Configuración

Unaarmadurasimple se obtiene de adicionarbarrasa la armadurabásicatriangular.Debeobservarse queunaarmadurasimpleno estánecesariamenteformadaportriángulos.Enunaarmadurasimpleelnúmero total de barrasesb=2n-3, dondenenel númerototaldenodos.

Enunsistemaestructuralconformadoporcerchas,sedisponedeunsistemadearriostramientolateral afinde contrarrestareldesplazamientolongitudinal dela edificacióndebidoalasfuerzastransversales.

Unacerchaesta formada porlossiguienteselementos:

1. Losmiembrosde arribacordónsuperior.

2. Losmiembrosde abajocordóninferior.

3. Diagonales.

4. VerticalesMontantesopendolonesdependiendodel tipodeesfuerzo.

Tipos de cercha

Deacuerdoconlaformadecrearlaconfiguracióndeunacercha,seclasificanensimples,compuestas ycomplejas.

Cerchasimple:

Unacercharígidaplanapuedeformarsesimplepartiendo detresbarrasunidaspornodosensus extremosformandouna triánguloyluegoextendiendodosnuevasbarrasporcadanuevonodoounión.

Cerchacompuesta:

Sidosomáscerchassimplesse unenparaformaruncuerporígido,lacerchaasíformadase denomina cerchacompuesta.Unacerchasimplepudeunirse rígidamente aotraenciertosnodospormediodetres vínculosnoparalelosni concurrentesopormediode untipoequivalentede unión.

Diseño de Cerchas

DiseñoporTracción

Ciertosmiembrosdelacerchaestasometidosafuerzas axialesdetracción(porlogeneralelcordón inferior)ylaseccióntransversal puede tenervariasformas,yaque paracualquiermaterial,el únicofactorque determinalaresistenciaeseláreatransversal.Eldiseñoportraccióneslamaneramáseficientedeusarel aceroestructural mediante barras.

Eldiseño consisteenseleccionarunelemento conáreatransversalsuficienteparaquelacarga factorizadaPunoexcedalaresistenciadediseñoφtFyAreq.

DiseñoporCompresión

SilacargaaxialPesaplicadalentamente,elmiembro seacortao secomprimeenladireccióndela cargayalalcanzarunvalordadocesaladeformaciónporacortamiento,ocurreentoncesunadeformación lateralyelmiembrosevuelveinestablelimitandoasílacapacidadporcargaaxial.Estacondiciónindicaqueelmiembrosehapandeadoy lacarga correspondienteaestasituaciónsellamacargacríticadepandeo.Sielmiembroesrobusto,serequerirá una carga mayorpara que el miembrose vuelvainestable.

Paramiembrossumamenterobustos,lafallapuedeocurrirporCedenciacompresivaenvezdepor pandeo.Lacargabajolacualocurreelpandeoesunafuncióndelaesbeltezyparamiembrosmuyesbeltos, estacargapuedesermuypequeña.Porello,laresistenciaalpandeodeunacolumnadisminuyeconuna longitudcreciente.

Galpones

Construcción destinada al depósito de mercaderías o maquinarias. Generalmente son construcciones grandes y rurales con una sola puerta. Son de diseño sencillo, prefiriéndose que no tenga apoyos intermedios para facilitar la circulación.

Dimensiones:

Las dimensiones del galpón surgen como respuesta a las necesidades de espacio/volumen de la nave; ésta quedará completamente definida en función de las siguientes magnitudes:

a) Ancho o Luz (L): Amplitud necesaria, capaz de cubrir el ancho máximo presupuestado en el diseño.

b) Altura útil (H): También llamada altura de columna, equivale a la altura disponible para la instalación de equipos, accesorios al galpón o la altura necesaria para el paso de vehículos, si fuera necesario.

c) Pendiente (a): Angulo de la vertiente con respecto a la horizontal que pasa por los extremos

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