Este documento presenta información sobre los elementos estructurales de madera como fundaciones, columnas, vigas, techos, entrepisos y cerchas. Explica los tipos de fundaciones, cómo diseñar columnas, vigas y techos, y muestra los ensambles típicos de estos elementos. También incluye fórmulas para el diseño de cimientos y discute conceptos como la longitud efectiva de las columnas.

1. Instituto Universitario Politécnico “Santiago
Mariño”
Sede Barcelona
Escuela de Arquitectura
( Definición, Diseño y Criterios más importantes )
Profesor: Ing. Héctor Márquez
Alumno: Hendry Marcano
CI: 20.663.024
26/08/2015

2. INTRODUCCIÓN
Los elementos estructurales en madera son diseñados y empleados para transferir
las cargas originadas por el peso de los diferentes elementos que conforman, y
contiene una construcción de dicho material, ya sea al sustrato y a algún punto de
apoyo, estos elementos trabajan a compresión como en el caso de las columnas y
a la flexión como las viguetas y vigas en madera.
En un sistema estructural de una vivienda de madera, por ejemplo, existen
elementos que no están a la vista pero que desempeñan funciones importantes
como los cimientos o fundaciones.

3. .
Fundaciones en estructuras
de madera
Toda edificación requiere bajo el nivel
natural del suelo, una base de
sustentación permanente encargadas
de recibir diferentes esfuerzos y
transferirlos al suelo,
A esta base de sustentación se conoce
como fundación.

4. .
Tipos de fundaciones.
El tipo de fundación que se
emplea en una construcción
esta elegido dependiendo de
las características del suelo.

5. .
Entre los tipos de fundaciones tenemos:
-Fundaciones superficiales
Es aquella apoyada en estratos superficiales del
terreno, siempre que tengan espesor y capacidad
suficiente de soporte para absorber los esfuerzos que le
son transmitidos, considerando que de producirse
asentamientos, estos sean admisibles para la vivienda
que se materializa en dicho terreno. Esta fundación
generalmente se materializa mediante zapatas y/o
cimientos.

6. .
-Fundaciones profundas:
Es aquella que, dada la mala calidad o insuficiente
capacidad de soporte del terreno superficial, debe
profundizarse, ya sea para alcanzar los estratos que sí
tienen la capacidad de soporte requerida (fundación
soportante) o que por el roce entre la superficie lateral
de la fundación y el terreno se soporte la estructura
(fundación de fricción). Esta fundación se materializa
por medio de pilotes cilíndricos o prismáticos de madera,
hormigón o metal, que sirven de fundación hincados
en el suelo.

7. .
Formulas para el diseño de los cimientos superficiales
Nota: En cimiento mínimo
de mampostería debe ser
de las siguientes
dimensiones
Base: 50 cm
Altura: 50 cm
Corona: 30 cm

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Se define como columna al Apoyo generalmente vertical,
de medida longitudinal muy superior a la transversal, cuyo
fin principal es soportar esfuerzos de compresión.
Diseño de Columnas
Los elementos de madera solicitados a carga axial, y carga axial más
momento flector deben diseñarse con las hipótesis y ecuaciones
tradicionales para columnas. Se asume que el material cumple la ley
de Hooke, es isotrópico y homogéneo, esta hipótesis es aceptable para
los niveles de esfuerzo que normalmente se tienen en las columnas en
servicio.

9. .
Las columnas son, en general, de madera sólida o maciza,
sin embargo se pueden usar columnas de madera
laminada, formadas por la unión de piezas que permitan
alcanzar un mayor momento de inercia de la sección
transversal, en cuyo caso garantizaran la condición
anterior. Pueden usarse adhesivos y/o elementos
metálicos (tornillos, pernos etc.) que garanticen el
funcionamiento integral de la sección. En general las
columnas de madera son de sección rectangular, sin
embargo se pueden usar otras secciones y considerar esa
sección, y el momento de inercia para el cálculo
respectivo. Los entramados, muros, son conjuntos de
columnas ( en general de sección pequeña) llamados
comúnmente pies-derechos, unidos en sus extremos por
soleras, (superior e inferior) y arriostrados por elementos
horizontales generalmente a media altura; el
revestimiento, cualquiera que fuere, no se considera
colaborante para cargas verticales. El revestimiento es la
parte resistente para cargas horizontales: viento y/o
sismo

10. .
Las columnas deben diseñarse con su longitud efectiva y ésta es la
longitud teórica de una columna doblemente articulada. La longitud
efectiva interviene en la determinación de la carga máxima por pandeo
(flambeo) que puede soportar la columna. La longitud efectiva se calcula
multiplicando la longitud no arriostrada de la columna por el factor (K)
que considera las restricciones o grado de empotramiento de los
extremos.

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12. .
Diseño de vigas

13. .

14. .
Diseño de techos
El techo es la cubierta superior que aísla y protege el
interior de una contracción de los elementos externos.
Entre los techos de maderas mas usados están los de
madera machihembrada y de laminas superpuestas a
modo de tejas, estos techos pueden ser vertientes y a dos
y cuatro aguas. Generalmente están protegidos por la
parte superior con una capa de manto asfaltico o tejas de
ladrillo.
Para el buen funcionamiento de los techos de madera se
deben tener en cuenta las variables ambientales y demás
factores externos, además del conocimiento de un buena
técnica de construcción.

15. .
Ensamble de techo de madera

16. .
Un entrepiso en el elementos rígidos que separa un piso
de otro, construidos en madera en forma de vigas
sucesivas apoyadas sobre los muros estructurales.
Función arquitectónica: Separa unos espacios verticales formando los
diferentes pisos de una construcción; para que esta función se cumpla
de una manera adecuada, la losa debe garantizar el aislamiento del
ruido, del calor y de visión directa, es decir, que no deje ver las cosas
de un lado a otro.
Función estructural: Las losas o placas deben ser capaces de sostener
las cargas de servicio como el mobiliario y las personas, lo mismo que
su propio peso y el de los acabados como pisos y revoques. Además
forman un diafragma rígido intermedio, para atender la función
sísmica del conjunto
Diseño de entrepiso

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Ensamble del entrepiso

18. .
Diseño de cerchas
La cercha es una composición de barras rectas
unidas entre sí en sus extremos para constituir
una armazón rígida de forma triangular, capaz de
soportar cargas en su plano, particularmente
aplicadas sobre las uniones denominada nodos,
en consecuencia, todos los elementos se
encuentran trabajando a tracción o compresión
sin la presencia de flexión.
(Se deben diseñar por compresión y tracción)

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.
Las cerchas se emplean cuando se tiene luces
libres grandes como puentes, sitios públicos y
estadios. Las cerchas paralelas se usan en recintos
amplios y las de cordones superiores curvos se
comportan similar a una estructura colgante o un
arco y se emplean en algunos puentes en techos y
entrepiso.

20. .
Partes de una cercha de madera

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Diseño arquitectónico
de vivienda unifamiliar
95m
3 Habitaciones
2

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Diseño