FALLA SECCIONAL DE VIGAS DE MADERA LAMINADA
José Luis Gómez Karin Klein Guillermo Montie Montiell
FALLA FA LLA SECCIONAL DE VIGAS DE MADERA LAMINADA
VIGA PRINCIPAL COLAPSADA
r a l u c O n ó i c c e p s n I
FALLA FA LLA SECCIONAL DE VIGAS DE MADERA LAMINADA
VIGA PRINCIPAL COLAPSADA
r a l u c O n ó i c c e p s n I
FALLA FA LLA SECCIONAL DE VIGAS DE MADERA LAMINADA
CROQUIS DE LA ESTRUCTURA ESTRUCTURA QUE COLAPSO
n ó i c c u d o r t n I
FALLA SECCIONAL DE VIGAS DE MADERA LAMINADA
PLANTA DE LA ESTRUCTURA QUE COLAPSO
VIGA CUMBRERA
8,7 x 38,5cm
n ó i c c u d o r t n I
VIGA LATERAL 1
VIGA LATERAL 1
3” x 10” VIGA LATERAL 2
3” x 12” CABIOS
3” x 6”
VIGA LATERAL 2
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AXONOMETRICA DE LA ESTRUCTURA QUE COLAPSO
VIGA CUMBRERA
8,7 x 38,5cm
n ó i c c u d o r t n I
VIGA LATERAL 1
3” x 10” VIGA LATERAL 2
3” x 12” CABIOS
3” x 6”
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FOTO DE LA ESTRUCTURA QUE COLAPSO
r a l u c O n ó i c c e p s n I
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FOTO DE LA ESTRUCTURA QUE COLAPSO
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VISTA DE LA VIGA COLAPSADA EN TALLER
r a l u c O n ó i c c e p s n I
Se realizó la primera inspección ocular en el local de la maderera donde se encontraba la viga laminada. La misma mide 8,7cm de ancho por 38,5cm de altura y está constituida por 18 láminas de 2,1cm de espesor
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DESCRIPCION DE DAÑOS Y MANIFESTACIONES PATOLÓGICAS
La viga colapsó prácticamente por la acción de carga permanente únicamente . •
s o t a D e d a m o T
Como manifestación patológica se visualizó la falta de cumplimiento de la separación mínima de 25 veces el espesor de las láminas entre uniones dentadas en láminas adyacentes. •
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VERIFICACION DE LA CALIDAD DE LA MADERA
-
ENSAYOS EN EL TIDE
s o t a D e d a m o T
Se solicitó la extracción de probetas de la misma viga para la realización de ensayos de tracción perpendicular a la lámina de cola y para ensayos de corte paralelo a la lámina de pegamento. Estos ensayos se realizaron en el “Taller de Investigación de Diseño Estructural” de la Facultad de Arquitectura de la Universidad Nacional de Córdoba.
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VERIFICACION DE LA CALIDAD DE LA MADERA
-
ENSAYOS EN EL TIDE
ENSAYO DE MADERA A TRACCION PROBETA N°
s o t a D e d a m o T
SECCION
LECTURA DEF.
DIFERENCIA
ESFUERZO T
TENSION
COMPARACION
(Kg)
(Kg/cm2)
MACIZA (Kg/cm2)
(cm2)
INICIAL
FINAL
1
12,5
42
148
106
407,6
32,61
23,69
2
12,07
58
108
50
193,58
16,04
23,69
3
11,88
57
152
95
365,55
30,77
23,69
DIFERENCIA
ESFUERZO V (Kg)
TENSION (Kg/cm2)
COMPARACION MACIZA(Kg/cm2)
ENSAYO DE MADERA A CORTE LECTURA DEF.
PROBETA N°
SECCION (cm2)
INICIAL
FINAL
1
25
73
231
158
711
28,44
8,25
2
25,38
45
268
223
1003,5
39,55
8,25
3
24,38
73
248
175
787,5
32,30
8,25
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CARACTERISTICAS MECANICAS DE LA MADERA EUCALIPTUS SALIGNE
s o d a z i l a e R s o l u c l á C y s i s i l á n A
Resistencia característica de compresión-------- fcok = 215 Kg/cm2 Módulo de Elasticidad medio-------------------Em = 128770 Kg/cm2 Densidad Básica------------------------------------δBas = 495 Kg/m3 fcod = knod1*kmod2*kmod3*fcok/γ
Resistencia de calculo-----------------------------fcod = 68,8 Kg/cm2 Eef = knod1*kmod2*kmod3*Em Módulo de elasticidad efectivo ------------------Eef = 49447 Kg/cm2
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SECCION EQUIVALENTE
s o d a z i l a e R s o l u c l á C y s i s i l á n A
Área de la sección equivalente a considerar de acuerdo a las uniones contabilizadas en un largo de viga aproximadamente igual a su altura. En esas 8 láminas se hará una reducción del 10% de su área por ser unión dentada. 8 * 0,9 * 18,357 = 132,17 10 * 1,0 * 18,357= 183,57
Para la verificación se deberá tomar A: 315,74 cm2 b= 8,7 cm d=36,29 cm W=1909,59 cm3 Jx= 34649 cm4
DETALLE DE LA SECCION COLAPSADA
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VERIFICACIÓN CON MAYORACION DE CARGAS ANÁLISIS DE CARGAS DE LA VIGA COLAPSADA s o d a z i l a e R s o l u c l á C y s i s i l á n A
Con los datos medidos y aportados por el solicitante se realizó el análisis de carga de la cubierta resultando como carga permanente nominal D=55,31 Kg/m2, sobrecarga de uso Lr=23 Kg/m2 •
Para cubrir la incertidumbre de las cargas permanentes se usó un factor de carga 1,3 y en carga variable un factor 1,4 de acuerdo a la norma NBR7190 para el análisis en estado limite. •
Considerando una zona de influencia en proyección horizontal de 3,6m, la carga sobre la viga resultó: •
qv = 1,3 * 203 + 1,4 * 84,55 = 382,27 Kg/m
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VERIFICACIÓN CON MAYORACION DE CARGAS
s o d a z i l a e R s o l u c l á C y s i s i l á n A
W=1909,59 cm3 fc0d= 68,8 kg/cm2
Solicitaciones: l = 7,80m Cargas Mayoradas q = 382,27 Kg/m Momento Máximo= 2090.7 kgm
Tensión debida a la flexión
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VERIFICACIÓN CON CARGA PERMANENTE MAYORADA UNICAMENTE
s o d a z i l a e R s o l u c l á C y s i s i l á n A
W=1909,59 cm3 fc0k= 0,6 * 0,8 * 0,8 * 215/ 1,4 = 58,97 Kg/cm2
Solicitaciones: para l = 7,80m Cargas permanentes mayoradas q = 1,3 *203 = 263,9 Kg/m Momento Máximo =2.006,95 Kgm Tensión debida a la flexión
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VERIFICACIÓN ULTIMA - CON CARGA PERMANENTE SIN MAYORAR
s o d a z i l a e R s o l u c l á C y s i s i l á n A
W=1909,59 cm3 fc0d= 215/ 1,4 = 82,55 Kg/cm2
Solicitaciones: para l = 7,80m Cargas permanentes sin mayorar q = 203+16 = 219 Kg/m Momento Máximo =1.665,49 Kgm Tensión debida a la flexión
Evidentemente esta última comprobación nos indica que desde el momento que la viga recibió la carga del techo estuvo trabajando al límite de su resistencia sin ninguna seguridad .
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CASO 2 – OBRA EN CORDOBA
s o s a C s o r t o n o c n ó i c a r a p m o C
Techo de madera constituido por cabios de madera aserrada de pino que apoyan sobre una cumbrera de madera laminada colada conformadas por láminas de 2,5 cm de espesor de Eucalipto. Sección de la viga 8 x 32,5 cm
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CASO 2 - FOTO DE LA ESTRUCTURA QUE COLAPSO
s o s a C s o r t o n o c n ó i c a r a p m o C
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CASO 2 - FOTOS DE LA ESTRUCTURA QUE COLAPSO
s o s a C s o r t o n o c n ó i c a r a p m o C
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CASO 2 – VERIFICACION DE LA VIGA CUMBRERA CON CARGAS MAYORADAS Madera: Eucalipto s o s a C s o r t o n o c n ó i c a r a p m o C
fc0k=208 kg/cm2 fc0d= 0,7(kmod1)* 0,8(kmod2)*0,8(kmod3)*208/1,4= 66,56 kg/cm2
Análisis de Cargas q = 1.2*D+1,4*Lr = 377 kg/m Dimensiones de cálculo l = 6,70m Sección Equivalente = 8 x 30,5 cm Momento Máximo =2115,44 Kgm Tensión de trabajo de las fibras más solicitadas
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CASO 2 – VERIFICACION DE LA VIGA CUMBRERA CON CARGAS SIN MAYORAR Madera: Eucalipto s o s a C s o r t o n o c n ó i c a r a p m o C
fc0k=208 kg/cm2 fc0d= 208/1,4= 93,18 kg/cm2
Análisis de Cargas
q = 300 kg/m
Dimensiones de cálculo l = 6,70m Sección Equivalente = 8 x 30,5 cm Momento Máximo =1683,00 Kgm Tensión de trabajo de las fibras más solicitadas
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CASO 3 –OBRA EN SAN AGUSTIN PROVINCIA DE CORDOBA
s o s a C s o r t o n o c n ó i c a r a p m o C
Techo de madera constituido por cabios de madera laminada colada de 3 x 6 y Vigas Principales de madera laminada colada de 4 x 12 de eucalipto.”
”
”
”
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CASO 3 - FOTO DE LA ESTRUCTURA QUE COLAPSO
s o s a C s o r t o n o c n ó i c a r a p m o C
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CASO 3 – VERIFICACION DE LOS CABIOS CON CARGAS MAYORADAS Madera: Eucalipto s o s a C s o r t o n o c n ó i c a r a p m o C
fc0k=208 kg/cm2 fc0d= 0,7(kmod1)* 0,8(kmod2)*0,8(kmod3)*208/1,4= 66,56 kg/cm2
Análisis de Cargas
Carga total en proyección horizontal(15 ) = 193,2 kg/m °
Dimensiones de cálculo Sección Equivalente = 6,4 x 13,32 cm Momento Máximo =386,40 Kgm Tensión de trabajo de las fibras más solicitadas
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CASO 3 – VERIFICACION DE LA VIGA PRINCIPAL CON CARGAS MAYORADAS Madera: Eucalipto s o s a C s o r t o n o c n ó i c a r a p m o C
fc0k=208 kg/cm2 fc0d= 66,56 kg/cm2
Análisis de Cargas
Esquema de Cargas ----------------Dimensiones de cálculo l = 6,75m Sección Equivalente = 8 x 25 cm Momento Máximo =4995,28 Kgm Tensión de trabajo de las fibras más solicitadas
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CASO 3 – VERIFICACION DE LA VIGA PRINCIPAL CON CARGAS SIN MAYORAR Madera: Eucalipto s o s a C s o r t o n o c n ó i c a r a p m o C
fc0k=208 kg/cm2 fc0d= 93,18 kg/cm2
Dimensiones de cálculo l = 6,75m Sección Equivalente = 8 x 25 cm Momento Máximo =3828,00 Kgm Tensión de trabajo de las fibras más solicitadas
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CASO ANALIZADO VERIFICACION VIGA CUMBRERA
S E N O I S U L C N O C
CASO 2 – VERIFICACION VIGA PRINCIPAL
CASO 3 – VERIFICACION CABIOS
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La verificación realizada muestra deficiencia en las dimensiones de la viga en todos los casos estudiados, lo que nos debe hacer reflexionar •
S E N O I S U L C N O C
sobre la necesidad de respetar los lineamientos de una norma de seguridad basada en conocimientos científicos actuales.
En los ensayos realizados en el TIDE de la Facultad de Arquitectura de la UNC, de las probetas ensayadas a tracción perpendicular a la línea de pegamento y de corte paralelo a la lámina en comparación con los datos correspondientes a la madera maciza obtenidos anteriormente, en general han verificado.•
Por último, consideramos que es un aporte a la actividad profesional que evitará futuros colapsos, si se siguieran los lineamientos de dimensionado de las norma BR7190.- •
