Armazones y tipos de armaduras para techos

UNIVERSIDAD NACIONAL JOSÉ FAUSTINO SÁNCHEZ CARRIÓN
FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL SISTEMAS E INFORMÁTICA
INGENIERÍA CIVIL
“ARMAZONES Y TIPOS DE ARMADURAS PARA TECHOS”
CURSO : ESTÁTICA
CICLO : IV
SEMESTRE ACADÉMICO : 2014 - I
DOCENTE : Lic. Fis. Cristian Milton Mendoza Flores
ALUMNOS : Atencio illescas james kennedy
Camones olaza maycol
Requena Marcelo deiby mijail
Sánchez feliz yonni helbert
Trujillo Ortiz, Jhonel
HUACHO – PERÚ
2014

Armazones y tipos de Armazones 2
DEDICATORIA
A nuestros padres que nos han apoyado en
todo momento; por trasmitirnos sus sabios
consejos, por enseñarnos valorar la vida, por
motivarnos a seguir superándonos cada día y
darnos la herencia más grande que pueda
haber en este mundo “que es el estudio”.
A nuestros familiares por su apoyo moral
e incondicional que nos dan en nuestro
estudio universitario.

ÍNDICE

INTRODUCCIÓN

TIPOS DE ARMADURAS PARA TECHOS
I. TECHOS.
Los techos se denomina cubierta o techo a la superficie entramada que cierra una
edificación por su parte superior, destinada a proteger su interior de los agentes
climatológicos dando una adecuada evacuación, a la vez que protege del agua de
lluvia, también proporciona un aislamiento térmico acústico.
Los techos pueden ser permanentes o provisionales, dependiendo de los materiales
que estén elaborados. Para la elaboración de los techos existen diversos materiales
en la industria, acero, madera, ladrillo, concreto, etc.
Los techos en cuanto a su forma también son variados, ya que pueden ser planos
inclinados, horizontales curvos, etc. Dependiendo de la forma del techo, son
empleados los diversos materiales en su construcción. (1)
Figura 1. Ejemplo de un techo
1.1 La inclinación. (bigote)
La inclinación de un techo se puede expresar de diferentes maneras. Un método
común es expresarla en términos de la relación del peralte al claro.
Por ejemplo, una inclinación de un medio, indica que la armadura tiene como
peralte la mitad del claro; un claro de 14.6 m (48 ft) un peralte de 3.6 m (12 ft) se
conoce como una inclinación de un cuarto.
Otro método de designar la inclinación, es dar el ángulo que la cuerda superior
hace con la cuerda con la cuerda inferior, por ejemplo 30° o 45° de inclinación. (1)
Para armaduras simétricas, la base es la mitad del claro y frecuentemente, la
inclinación se expresa como la relación del peralte a la base, generalmente en
metro/metro. A menudo, a esta relación se le llama pendiente.
La siguiente tabla presenta varias inclinaciones para los parámetros del techo y
sus equivalencias en grados y en pendientes. (1)
Cuadro 1. Inclinación de techos
Inclinación 1/8 1/6 1/5 1/4 1/3.48 1/3 1/2
Grados 14° 3’ 18° 26’ 21° 48’ 26° 34’ 30° 0’ 33°40’ 45° 0’
Pendiente 3:12 4:12 4.8:12 6:12 6.92:12 8:12 12:12

Con mucha frecuencia la inclinación de un techo se determina por estéticas o bien
puede ser que la inclinación del techo este limitada por el tipo de material,
generalmente por situaciones económicas.
Los techos con inclinaciones fuertes deben resistir mayores cargas de viento y
requieren el uso de una mayor cantidad de material para cubrir el techado,
mientras que las inclinaciones menos fuertes originan mayores esfuerzos en los
miembros de la armadura. (1)
1.2 Tipos de materiales para Techo.
1.2.1 Techos de concreto.
Los techos de concreto reforzado se construye de manera similar a los pisos
de concreto reforzado y pueden ser sólidos, aligerados. Las losas para los
techos se refuerzan frecuentemente con varillas de acero en ambas
direcciones, las varillas más largas siguen el claro y deban empotrarse en
los muros cuando menos 100mm. Por lo general la losa tiene un acabado
horizontal y el declive se obtiene con una plantilla, posiblemente una con un
agregado ligero para mejorar el aislamiento térmico. Se pueden instalar
respiraderos para eliminar el aire atrapado y la humedad proveniente de
abajo de la cubierta del techo. (1)
Foto I. Techos de concreto
1.2.2 Techo tierra-cemento.
La construcción de esta techumbre es muy económica y practica para
lugares rurales, además, presenta la ventaja de ser muy fresca y mantener
temperaturas muy agradable en lugares calurosos, se emplean vigas de
madera de escuadras variables con separación aproximada de 40 a 60 cm
centro a centro. Una vez colocadas se clavan o se amarran sobre tablas,
varas, Tejamil, carrizos u otate en sentido contrario de las vigas, para
posteriormente sobre estas hacer una cama con varas o bambú delgado lo
más cerrado posible, para tender sobre esta cama una capa con una mezcla
de tierra- cemento con un espesor de 5 a 10 cm. (1)

1.2.3 Techo de teja de barro
Este tipo de techumbre es muy recomendable para climas templados y
calientes, ya sean húmedos o secos. Su construcción es sencilla y barata,
los materiales que intervienen son las tejas de barro recocido deberán ser
de aspecto uniforme y homogéneo, no deberá presentar grietas ni chipotes y
pueden ser naturales, vibradas o pintadas. (1)
Foto II. Cubierta de teja de barro
1.2.4 Techo de bóveda
Se construyen colocando vigas de madera sobre dos muros extremos con la
pendiente adecuada y con separaciones variables entre la viga de 50 a 80
cm según el tamaño del ladrillo por colocar. La escuadra de las vigas están
en razón directa al claro que van a cubrir. Las vigas quedaran bien
asentadas y fijas en su lugar rellenando los huecos entre ellas con el
material del muro y una mezcla del cemento cal-arena. (1)
1.2.5 Techo de teja de asbesto-cemento
La colocación de este tipo de material se hace, por lo regular, sobre una
cubierta de madera con pendiente con respecto a la horizontal de 30° a 45°
según el lugar.
Deberá empezarse de abajo hacia arriba cortando con cerrote a la mitad la
primera hilada de tejas, se cuidara el recto cuatrapeo de acuerdo con las
indicaciones del fabricante, de tal manera que en un metro cuadrado entren
9 tejas de 40x40 cm y 16 de 30x30 cm. Para su fijación se emplean clavos o
arpones especiales. (1)
Figura III. Cubierta de asbesto-cemento

1.2.6 Techo de lámina de metal
Es importante señalar, que corporativamente con el asbesto, estas laminas
no sufren fracturas ni grietas, pero no presentan aislamiento contra el frió y
el calor, conviene su uso en naves de uso industrial y climas templados. (1)
Foto IV. techo de lámina de metal
1.2.7 Techos de estructura mixtas
Primeramente se colocan láminas de metal siguiendo las indicaciones para
techumbres de asbesto. Las canaletas de las láminas deben colocarse en
sentido perpendicular en los apoyos que descansan, pues dicho objeto de
las canaletas es mejorar la resistencia de las láminas.
Las cubiertas o techos, pueden ser simples, es decir cuando están formadas
por elementos sustentantes de una sola clase, como son los pares de igual
longitud, apoyados convenientemente y siguiendo la línea de máxima
pendientes del techo. Se denominan compuestas, cuando los elementos
planos de las cubiertas o techos no son resistentes de por si para su
sustentación, siendo por tanto preciso el empleo de las cerchas o
armaduras. (1)
II. ARMADURAS. (Camones)
Las armaduras son las que soportan el techo de una casa (foto V). Una armadura es
una estructura compuesta de miembros esbeltos unidos entre sí en sus puntos
extremos. Los miembros usados comúnmente en construcción consisten en puntales
de madera o barras metálicas. Las conexiones en los nudos están formadas
usualmente por pernos o soldadura en los extremos de los miembros unidos a una
placa común, llamada placa de unión, como se muestra en la (figura 2), o
simplemente pasando un gran perno o pasador a través de cada uno de los miembros,
(figura 3). (2)
Foto V. Típica casa soportada por armadura

Figura 2. Placa de unión figura 3. Unión con perno
Especialmente la armadura se utiliza para el diseño de puentes y edificios. Una
armadura consta de elementos rectos que se conectan en nodos. Los elementos de la
armadura solo están conectados en sus extremos; por tanto ningún elemento continúa
más ala de un nodo. La mayoría de las estructuras están hechas a partir de varias
armaduras unidas entre sí para formar una armadura especial.
Cada armadura está diseñada para soportar aquellas cargas que actúan en su plano
y, por tanto, pueden ser tratados como estructuras bidimensionales. Todas las cargas
deben ser aplicadas en los nodos y no sobre los elementos, los pesos de los
elementos de la armadura los cargan los nodos. (3)
Figura 4. Las cargas en los nodos
2.1 Partes de una armadura.
Una armadura está compuesta por las cuerdas superiores e inferiores y por los
miembros del alma.
2.1.1 Cuerda superior.
La cuerda superior consta de la línea de miembros más alta que se extiende
de un apoyo a otro pasando por la cumbrera. Para armaduras triangulares,
el esfuerzo máximo en la cuerda superior ocurre generalmente en el
miembro contiguo al apoyo. (1)

2.1.2 Cuerda inferior.
La cuerda inferior de una armadura está compuesta por la línea de
miembros más baja que va de un apoyo a otro. Como en la cuerda superior,
el esfuerzo máximo en la cuerda inferior de armaduras triangulares, se
establece en el miembro adyacente al apoyo. (1)
2.1.3 Miembros del alma.
Son los miembros que unen las juntas de las cuerdas superior e inferior, y
dependiendo de sus posiciones se llaman verticales o diagonales. (1)
2.1.4 Tirantes.
En base al tipo de los esfuerzos, son los miembros sometidos a tensión. (1)
2.1.5 Puntales.
En base al tipo de los esfuerzos, son los miembros sometidos a compresión.
(1)
2.1.6 Junta de talón y Cumbrera.
La junta en el apoyo de una armadura triangular se llama junta de talón, y la
junta en el pico más alto se llama cumbrera. (1)
2.1.7 Nudos.
Son los puntos en donde se unen los miembros del alma con la cuerda
superior e inferior. (1)
Figura 5 partes de una armadura (Armadura tipo Howe).

2.1.8 Nave o Entre eje.
Es la porción de un techo comprendida entre dos armaduras. Puesto que
los largueros de techo se extienden de armadura a armadura, la longitud
de la nave corresponde a la longitud de un larguero de techo.
Independientemente de la configuración que se emplea, la carga del
techo se transfiere a los nudos de la armadura, generalmente por medio
de los largueros. (1)
2.1.9 Panel.
Es aquella porción de una armadura que se encuentra comprendida
entre dos juntas consecutivas de la cuerda superior. (1)
2.1.10 Larguero de techo.
Es la viga que va de una armadura a otra descansando en la cuerda
superior. Uno de los tipos más comunes de estructuraciones de techos
se muestra en la (figura 5) y en la (figura 6).
En este ejemplo la carga del techo se transfiere de la cubierta a las
viguetas de techo; de estas a los largueros de techo y de los largueros
de techo a los nudos de las armaduras. (1)
Figura 6. Techo formado por largueros y cubierta

2.2 Armaduras planas. (Jhonel)
Las armaduras planas se tienden un solo plano y a menudo son usadas para
soportar techos y puentes. La armadura mostrada en la (figura 7). En esta figura,
la carga del techo es transmitida a la armadura en los nudos por medio de una
serie de largueros. Como la carga impuesta actúa en el mismo plano que la
armadura, el análisis de las fuerzas desarrolladas en los miembros de la armadura
es bidimensional. Cuando las armaduras de puente o de techo se extienden sobre
grandes distancias, comúnmente se usa un soporte o rodillo para soportar un
extremo. Este tipo de soporte permite la expansión o la contracción de los
miembros debidos a los cambios de temperatura o a la aplicación de cargas. (2)
Figura 7. Armadura tipica de techo
Cada miembro de armadura actúa como un miembro de dos fuerzas, y por tanto,
las fuerzas en los extremos del miembro deben estar dirigidas a lo largo del eje
del mismo. Si la fuerza tiende a alargar el miembro, es una fuerza de tensión (T),
(figura 8); mientras que si tiende a acortarlo, es una fuerza de compresión (C),
(figura 9). En el diseño real de una armadura, es importante establecer si la
fuerza en el miembro es de tensión o de comprensión. A menudo, los miembros a
comprensión deben ser más robustos que los miembros a tensión debido al efecto
de pandeo o efecto de columna que ocurre cuando un miembro está sujeto a
comprensión. (2)
Figura 8. Fuerza de tensión Figura 9. Fuerza de compresión

2.3 Armadura simple.
Para prevenir el colapso, la forma de una armadura debe ser rígida. Es claro que
la forma ABCD de cuatro barras que aparece en la (figura 10), se colapsara a
menos que un miembro diagonal, como la barra AC, se le agregue como soporte.
La forma más sencilla que es rígida o estable es un triángulo. En consecuencia,
una armadura simple es construida comenzando con un elemento básico
triangular, como el ABC que se muestra en la (figura 11), y conectando dos
miembros (AD y BD) para formar un elemento adicional. Con cada elemento
adicional que consista en dos miembros y un nudo colocado sobre la armadura,
es posible construir una armadura simple. (2)
Figura 10. Figura 11.
2.4 TIPOS DE ARMADURAS.
Las armaduras se clasifican según la forma en que se combinen los diferentes
sistemas de triangulación y frecuentemente toman el nombre del primer ingeniero
que ha empleado ese tipo particular de Armadura.
Las cuerdas superiores e inferiores pueden ser paralelas o inclinadas, la armadura
puede tener claro simple o continua y los miembros de los extremos pueden ser
verticales o inclinados.
Las armaduras pueden también tomar nombre según su aplicación, tales como las
de carretera, de ferrocarril o de techo. (1)
2.4.1 Armadura tipo “A”
Figura 12. Armadura tipo “A”

Foto VI. Armadura tipo “A” (soportando un techo de lámina)
2.4.2 Armadura de montante maestro.
Figura 13. Armadura de montante maestro
2.4.3 Armadura tipo Pratt.
La armadura tipo Pratt se adapta mejor a construcción de acero que de
madera. La armadura tipo pratt se caracteriza por tener las diagonales
perpendiculares a la cuerda superior y la cuerda inferior en tensión. Es una
de las armaduras más empleadas para techos.
Figura 14. Armadura tipo pratt
Figura 15. Armadura tipo pratt
(cuerdas paralelas)
Foto VII. Armadura tipo pratt (invernadero)

Esta armadura tipo Pratt es utilizada en un invernadero que soporta un
techo de lámina traslucida, largueros, las armaduras están soportadas por
perfiles de sección en caja, y los nudos están atornilladas a placas. (1)
2.4.4 La armadura tipo Howe.
La armadura Howe es la inversa de la Pratt. Tiene la ventaja de que para
cargas livianas las cuales pueden revertirse como la carga de viento,
funciona de manera similar a la primera. Además resulta que la cuerda en
tensión presenta una mayor fuerza que la fuerza que se produce en la
cuerda en compresión en la mitad del claro, para cargas verticales
convencionales. Es usada mayormente en construcción de madera. (4)
Figura 16. Armadura tipo Howe (cuerdas paralelas)
Figura 17. Armadura tipo Howe
2.4.5 Armadura tipo Warren.
La armadura Warren tiene la ventaja de que los elementos en
compresión y tensión en el alma de la armadura tienen igual longitud,
resultando en un razón peso–claro muy ventajosa en términos de costo
para luces pequeñas, además de que se reducen los costos de
fabricación al ser todos los elementos iguales en longitud. La armadura
Warren modificado se usa en luces grandes. (4)
Figura 18. Armadura tipo warren

Foto VIII. Armadura tipo Warren con cuerda superior e inferior rectas
Se observa en la foto (foto VIII), una armadura Warren utilizada para
estacionamiento de maquinaria agrícola, formada por par de ángulos
espalda con espalda, con largueros que soporta un techo de lámina, las
uniones están soldadas, la armadura esta soportada por columnas
circulares de concreto. (1)
2.4.6 Armadura de cuerda y arco.
Figura 19. Armadura de cuerda y arco.
2.4.7 Armadura tipo Fink.
Para techos con pendientes fuertes se utiliza comúnmente la
armadura Fink que es muy popular.
Utilizar la armadura tipo fink es más económico por que la mayoría
de los miembros están en tensión, mientras que los sujetos a
compresión son bastantes cortos. Las armaduras Fink pueden ser
divididas en un gran número de triángulos y coincidir caso con
cualquier espaciamiento de largueros. (1)
Figura 20. Armadura tipo Fink

2.4.8 La armadura Mansard.
La armadura Mansard es una variación de la armadura Fink, con la
ventaja de reducir el espacio no usado a nivel de techos. Sin embargo,
las fuerzas en las cuerdas superior e inferior se incrementan debido a la
poca altura de la cercha o a la pequeña razón entre altura y claro de la
armadura. (4)
Figura 21. Armadura Mansard
2.4.9 Armadura tipo tijera.
Figura 22. Armadura tipo tijera
2.4.10 Armadura tipo dientes de sierra.
El techo diente de sierra se usa principalmente para los talleres, su
propósito es ayudar en la distribución de la luz natural sobre las áreas
de piso cubiertas. Ayuda a tener claros de hasta 15 metros. Este tipo de
armadura es de forma asimétrica así como también lo son sus cargas.
(1)
Figura 23. Armadura tipo dientes de sierra

2.4.11 Armadura Polonceau.
Figura 24. Armadura Polonceau
2.5 CARGAS EN ARMADURAS PARA TECHOS.
Una armadura suele diseñarse para transmitir cargas muertas y vivas a otros
miembros de la estructura. En cuanto a la construcción de nuevas viviendas, una
carga muerta es el peso de los componentes estáticos como la propia viga, vigas
del techo, materiales para techos, revestimiento y el material del techo. Una carga
viva es dinámica por naturaleza, como el viento, la nieve, etc. (7)
En esta parte se describen todos los agentes externos a la estructura que
inducen fuerzas internas, esfuerzos y deformaciones en ella, estos pueden ser
agentes ambientales por ejemplo viento, sismo, peso propio, etc.
Existen muchas clasificaciones de cargas o acciones sobre una estructura a partir
de diferentes puntos de vista. Las más comunes son basándose en su origen y su
duración e intensidad en el tiempo. (8)
 Clasificación según su origen:
 Debido a la acción de la gravedad: carga muerta y carga viva.
 Cargas debido a sismo.
 Cargas debido al viento.
 Clasificación según su duración e intensidad:
 Acciones permanentes: Son las que actúan de manera continua en la estr
uctura, y su intensidad no tiene variación significativa en el tiempo. Ejempl
o de este tipo es la carga muerta. (8)
 Acciones variables: Son las que actúan sobre la estructura con una intensi
dad que varía significativamente con el tiempo; por ejemplo
la carga viva y los efectos de temperatura. (8)

 Acciones accidentales: estas cargas no están asociadas al funcionami
ento de la estructura y pueden alcanzar intensidades significativas en
breves lapsos de tiempo; por ejemplo las acciones debido a sismo y
viento. (8)
Las tipos de carga considerados en este apartado son las cargas gravitacionales
(carga muerta y viva) y las cargas accidentales (sismo y viento), ya que son las ca
rgas que más comúnmente se imponen a una estructura de techo. (8)
Figura 25. Estructura de techo
2.5.1 CARGAS GRAVITACIONALES.
2.5.1.1 Cargas Muertas
Son las cargas generadas por el peso propio tanto de elementos
estructurales (vigas de techo, largueros, etc.), como de elementos no
estructurales (cubierta, cielo falso, instalaciones hidráulicas y
eléctricas, etc.), que ocupan una posición fija gravitan de manera
constante sobre la estructura sin alguna variación significativa de s
peso en el tiempo. La cuantificación de la carga muerta por lo
general se obtiene de manera sencilla, ya que solo se requiere de la
información referente a los pesos volumétricos, por unidad de área y
lineal de los materiales que conforman los elementos
estructurales y no estructurales. (8)
Las cargas muertas incluyen el peso de todos los materiales de
construcción soportados por la armadura. Las cargas muertas se
consideran como: cubierta del techo, largueros, viguetas de techo y
contraventeos, plafón, cargas suspendidas y el peso propio de la
armadura. Las cargas muertas son fuerzas verticales hacia abajo, y
por esto, las reacciones o fuerzas soportantes de la armadura son
también verticales para esas cargas. (1)

2.5.1.1.1 Materiales para techado
Los materiales que constituyen la cubierta del techo pueden
ser las siguientes que se muestran en el cuadro 2, en donde
se proporciona los pesos aproximados en libras por pie
cuadrado. (1)
Cuadro 2. Pesos aproximados del material Tejamil
Cuadro 3. Pesos aproximados del material Pizarra
Cuadro 4. Pesos aproximados del material Tejas de barro
Cuadro 5. Pesos aproximados del material Techado compuesto
TECHADO COMPUESTO
Kg/m2 lb/ft2
Fieltro 4 capas
Fieltro 5 capas
19.52 – 24.4
29.28 – 39.04
4.0 – 5.0
6.0 – 8.0
TEJAMIL
Kg/m2 lb/ft2
Madera
Asbesto
Asfalto, pizarra-recubierta
14.64
24.4 – 29.28
9.76
3.0
5.0 – 6.0
2.0
PIZARRA
Kg/m2 lb/ft2
3/16” de espesor
1/4” de espesor
3/8” de espesor
34.16
48.8
58.56 – 68.32
7.0
10.0
12.0 – 14.0
TEJAS DE BARRO
Kg/m2 lb/ft2
Plana
Española
58.56 – 78.08
48.8 – 68.32
12.0 – 16.0
10.0 – 14.0

Cuadro 6. Pesos aproximados del material Lamina corrugada
LAMINA CORRUGADA
Kg/m2 lb/ft2
Calibre 20
Calibre 18
Hojalata estañada
Cobre, en la minas
Plomo, en laminas
9.76
14.64
4.88
4.88
34.16
2.0
3.0
1.0
1.0
7.0
Cuadro 7. Pesos aproximados del material Enduelado, de Madera
ENDUELADO, DE MADERA
Kg/m2 lb/ft2
Pino y abeto americano, 1” de
espesor
Pino amarillo, 1” de espesor
Concreto pobre por 1” de espesor
Losa de concreto, de cenizas, por
1” de espesor
Placa de yeso, por 1” de espesor
Plafón de yeso
14.64
19.52
39.04
43.92
39.04
48.8
3.0
4.0
8.0
9.0
8.0
10.0
2.5.1.1.2 Viguetas y largueros para techo
Los pesos usuales para viguetas de techos hechos de
madera se presentan en la siguiente tabla. (1)
Cuadro 8. Pesos de largueros de techo, en kg/m de superficie de techo
CLASE DE
MADERA
PINO BLANCO, PINO Y ABETO
AMERICANO
PINO AMARILLO
SEPARACIÓN 30 cm
(12”)
40 cm
(16”)
50 cm
(20”)
60 cm
(24”)
30 cm
(12”)
40 cm
(16”)
50 cm
(20”)
60 cm
(24”)
2” X 4” 6.3 4.4 3.9 3 8.3 5.8 4.88 3.9
2” X 6” 9.2 6.8 5.3 4.88 12.2 9.2 7.3 6.3
2” X 8” 12.2 9.3 7.3 6.3 16.6 12.2 9.7 8.3
2” X 10” 15.6 11.7 9.7 8.3 21 15.6 12.6 10.7
2” X 12” 19.0 14.1 11.2 9.7 25.3 19 15.1 12.6

Figura 26. Área tributaria sobre larguero de techo.
Figura 27. Cargas gravitacionales sobre a) Largueros y b) Viga de techo.
2.5.1.1.3 Cargas colgadas
Estas cargas pueden ser los plafones y su peso se debe
tomar en cuenta al diseñar la armadura. Otras pueden ser
los candiles y grandes implementos de iluminación, equipo
mecánico entre otros. (1)
2.5.1.1.4 Peso propio de Armaduras
El peso verdadero de una armadura no se puede determinar
exactamente mientras no esté completamente diseñada.
A continuación se presenta un cuadro con pesos
aproximados en armaduras de acero. (1)

Cuadro 9. Pesos de armaduras de acero en kg/m2 de superficie de techo
Figura 28. Cargas generadas por el peso propio de armaduras
2.5.1.2 Cargas vivas
Las cargas vivas están relacionadas con el uso y ocupación de
la estructura; debido a su naturaleza variable, incluye todo aquella
que no tiene posición fija y definitiva. Se identifican dos clases:
cargas móviles (mantenimiento y reparaciones) y cargas de
movimiento (grúas sobre vigas carril). Las cargas vivas incluyen las
cargas de nieve, lluvia, viento, etc. (8)
Claro Inclinación 1/2 Inclinación 1/3 Inclinación ¼ Plano
metros
Hasta 12
12 a 15
15 a 18
18 a 21
21 a 24
24 a 30
30 a 36
25.62
28.06
32.94
35.38
37.82
41.48
46.36
30.74
32.20
39.04
41.48
43.92
48.80
53.68
33.18
35.13
41.96
44.89
47.33
52.7
58.56
37.08
39.04
46.84
49.77
52.70
58.56
64.41

2.5.1.2.1 Cargas de Nieve y hielo
Las precipitaciones de hielo y nieve varían con el clima y
cantidad retenida por una cubierta depende de su
proporción y el tipo de superficie. Las cubiertas de madera,
asbesto o similares retendrán mayor cantidad que las tejas
planas o las metálicas. Una pulgada de nieve equivale
aproximadamente a 2.44 kg/m2 (0.5 lb / pie2), pero puede
ser mayor en elevaciones menores, donde la nieve es más
densa. Para los diseños de techos se usan cargas de nieve
de 48.8 a 195.2 kg/m2 (10 a 40 lb / pie2); la magnitud
depende principalmente de la pendiente del techo y en
menor grado de la índole de la superficie de este. Los
valores mayores se usan para techos horizontales y los
menores para techos inclinados. La magnitud de las cargas
previstas de nieve depende principalmente de la localidad
donde se construyen los edificios. Cuando no existe
información para la determinación de la carga de nieve,
puede utilizarse la siguiente tabla. (1)
Cuadro 10. Cargas de nieve sobre las armaduras de Techo en kg/m2
de superficie de
Techo
2.5.1.2.2 Lluvia
El agua en un techo sin pendiente se acumula más
rápidamente que lo que tarda en escurrir, el resultado se
denomina encharcamiento; la carga aumentada ocasiona
que el techo se reflexione en forma de plato, que entonces
puede contener más agua, lo que a su vez causa mayores
deflexiones. Este proceso continua hasta que se alcanza el
equilibrio o el colapso de la estructura. El encharcamiento
es un problema ya que puede llegar a causar fallas en el
techo. (1)
Localidad
Pendiente del Techo
45° 30° 25° 20° Plano
Estados del
noroeste y
Nueva
Inglaterra
48.8 – 73.2 73.2 – 97.6 122 – 146.4 170.8 195.2
Estados del
oeste y del
centro
24.4 – 48.8 48.8 – 73.2 97.6 – 122 122 – 146.4 170.8
Estados del
pacifico y
del sur
0 – 24.4 24.4 -48.8 24.4 – 48.8 24.4 – 48.8 48.8

2.5.2 Cargas accidentales.
2.5.2.1Cargas de viento
Las cargas de viento se han estudiado ampliamente en años
recientes, particularmente para las grandes estructuras de muchos
pisos. Por lo general, para estructuras elevadas, se deben efectuar
estudios en los túneles de viento, para determinar las fuerzas del
viento sobre la estructura. Para estructuras más pequeñas de forma
regular con alturas del orden de los 100 ft o unos 30 m, resulta
satisfactorio usar la presión del viento estipulada en el código
apropiado de construcción. El Nacional Building Code (NBC) para el
viento es como se muestra en el siguiente cuadro. Para pendientes
de techo menores de 30° (que incluyen los techos planos) la
presión del viento sobre el techo que indica el NBC, es una succión
que actúa hacia fuera, normal a la superficie del techo, con un valor
de 1.25 x la presión previamente recomendada. La carga de viento
sobre techos con pendientes mayores de 30° se obtiene de la
presión del viento que actúa normalmente a la superficie del techo,
y en donde el valor básico previamente indicado dependerá de la
altura. La altura para determinar la presión sobre el techo se mide
como la diferencia entre las elevaciones promedio del terreno y
techo. Se hace notar debido a que el viento puede soplar desde
cualquiera de los lados de un edificio, la estructura es simétrica,
aunque el análisis del viento se efectúe desde una sola dirección.
(1)
Cuadro11. Presión de viento sobre las superficies de techo
Altura Presión del viento
Pies Metros lb/ft2 Kg/m2
<30
30 a 49
50 a 99
100 a 499
<9
9.1 a 14.9
15 a 30
30.1 a 150
15
20
25
30
73.2
97.6
122
146.4
Foto IX. Daños por carga de viento.

La fuerza generada por el viento sobre las estructuras es difícil de
cuantificar con exactitud debido a la naturaleza variable del viento.
Atendiendo el comportamiento del viento como fluidos es posible
llegar a establecer cargas razonables en función de la velocidad del
viento, estas cargas sobre las edificaciones varían según su
ubicación geográfica, altura, sobre el nivel del suelo, tipo de terreno
y tipos de estructuras en sus alrededores. (8)
Se considera que una edificación con un periodo natural pequeño
(menor que un segundo) el viento no produce una respuesta
dinámica, por lo tanto es posible determinar la fuerza del viento
como carga estática. En edificaciones en las cuales la carga debido
al viento es considerable, se debe garantizar que las conexiones
sean suficientemente sean fuertes para resistir las fuerzas internas
y externas producidas, además de un adecuado diseño de los
elementos de recubrimiento. (8)
Foto X. Pandeo en elemento a compresión en armadura de techo
ocasionada por presión de viento.
El viento genera en las edificaciones empujes y succiones
estáticas. En la figura 3.12a la superficie que recibe directamente la
presión del viento se denomina barlovento (empuje) y el opuesto
sotavento (succión).
Cuando el viento pasa por el viento con inclinación su velocidad
para mantener la continuidad del flujo, esto genera que la presión
sobre el techo se reduzca y hace que el viento produzca una
solución que puede ser capaz de levantar una cubierta sin un
anclaje adecuado. Una acción similares produce en las superficies
paralelas a la dirección del viento cuando pasa alrededor de la
edificación (ver figura 3.12b). (8)

Figura 29. Efecto del viento sobre edificaciones.
2.5.2.2Carga de sismo.
Los efectos de los movimientos sísmicos sobre las edificaciones
son transmitidos a través del suelo sobre el cual se apoya; la base
de la edificación tiende a seguir el movimiento del suelo, mientras
que, por inercia, la masa del edificio se opone a ser
desplazadamente dinámicamente y a seguir el movimiento de su
base del (ver figura 3.9). Es así como se inducen fuerzas inerciales
sobre las edificaciones producidas por los sismos, las cuales son de
sentido contrario al movimiento del suelo.
Analizar las edificaciones bajo efectos de sismos es una labor muy
compleja que requiere de simplificaciones para tomar parte del
diseño estructural de estas. (8)
Figura 30. Fuerza de inercia producida por el movimiento sísmico.

Las fuerzas sísmicas en edificios no dependen solamente de la
intensidad del movimiento sísmico sino también de las propiedades
de toda la estructura en conjunto, tales como su masa, rigidez y
regularidad en su geometría, entre otras, que afectan de forma
preponderante la respuesta dinámica de la edificación. (8)
Los sistemas de los techos como parte de una edificación influyen
en su respuesta dinámica; en su calidad de diagrama cómo se
encargan de transmitir las fuerzas inducidas por el sismo a los
elementos verticales resistentes a cargas laterales. Se considera al
techo como un nivel de la estructura (figura 3.11) y se le asigna una
fuerza debido al sismo (Fs3) la cual distribuirá a los elementos
verticales que resisten sismo, ya sea como diagrama rígido o
flexible. (8)
Figura 31. Distribución de la fuerza sísmica en altura incluyendo el nivel de techo.

2.6 características.
Uniones de miembros de una armadura (nodo) son libres de rotar. (5)
Los miembros que componen una armadura están sometidos sólo a
fuerzas de tensión y compresión. (5)
Las cargas externas se aplican en los nodos de la armadura. (5)
Las líneas de acción de las cargas externas y reacciones de los miembros
de la armadura, pasan a través del nodo para cada unión de la armadura.
(5)
Figura 25. Carga nodal
2.7 Conexiones.
Existen hoy en día básicamente dos tipos de conexiones usadas en armaduras: soldadas
o atornilladas. Las armaduras pequeñas, las cuales pueden ser transportadas como una
sola pieza generalmente se soldán en el taller. Cuando la armadura abarca una luz muy
grande, se subdivide la armadura o dos más partes, siendo cada una de las partes
soldadas y se transportan separadas. En el campo se unen las partes generalmente con
placas y se usan tornillos para unir cada una de las partes. También cuando se usan
uniones atornilladas se deben usar placas de unión.
El uso en general de placas de unión permite una mejor disposición espacial de los
elementos que conforman la unión, permitiendo hacer que las líneas centroidales o líneas
de trabajo de cada elemento coincidan en un solo punto de la unión, evitando
excentricidades en la unión. Cuando esto no es posible los momentos producidos por la
excentricidad de la unión deberá ser tomado en cuenta en el diseño de los elementos.
Algunos detalles típicos se presentan en la siguiente figura (4)

Figura 26. Conexión apernada
III. ARMAZONES.
Un armazón se utiliza en la arquitectura y la ingeniería estructural como medio de
soporte estructural. El tipo más simple de armazón es una cercha triangular. Las
cerchas triangulares simples consisten en una serie de triángulos dispuestos de
manera que el peso que se apoya se distribuya uniformemente por el máximo apoyo.
(6)
3.1 Características.
Un armazón se compone de un marco formado por muchos triángulos pequeños.
Un triángulo básico en un armazón consta de tres vigas conectadas en las
esquinas por tres articulaciones. Un triángulo propiamente dicho podría
considerarse un armazón simple, pero la mayoría de los armazones están
compuestos de muchos triángulos, conectados por una serie de cuerdas. Una
cuerda superior y la cuerda inferior, que se cruzan a lo largo de la, viga de celosía
con al menos dos triángulos a lo largo de la cuerda. Los tirantes abarcarán los
triángulos verticalmente desde el vértice hasta la base. Una vez conectados, los
triángulos dentro de los tirantes se combinan con ellos para crear varios triángulos
más pequeños dentro; cada uno dispersa y comparte el peso, la presión y la
tensión. (6)
3.2 Usos.
Los armazones se pueden ver en muchos diseños diferentes de edificios. Más
comúnmente, se pueden ver en los diseños de puentes. Casi cualquier puente de
madera o de acero creado en los últimos cientos de años emplea algún tipo de
diseño con armazones. Los entramados más intrincados están en realidad
compuestos con armazones simples que trabajan juntos para mayor resistencia.
La construcción de viviendas se hace posible con cerchas. Los armazones ahora
se pueden comprar fácilmente ensamblados en una variedad de tamaños y
resistencias para facilitar más la construcción de casas. (6)
3.3 Tipos.
Los armazones simples existen en varias formas. El más básico y más conocido
tempranamente es el pendolón, un triángulo con una varilla de tensión vertical que

conecta el vértice a la base, creando así dos triángulos. Estos pueden ser usados
solos para tramos cortos. Los armazones Queenpost dividen aún más el triángulo
colocando un rectángulo en el medio, creando así tres triángulos
más pequeños que lo rodean. Las cerchas Howe conectan una serie de triángulos
equiláteros superpuestos, cada uno con una barra de tensión vertical. Los
triángulos están conectados por una cuerda en la parte superior y la base. Se
pueden utilizar para abarcar grandes distancias y sostener mucho más peso que
el pendolón y el Queenpost. (6)

CONCLUSIONES

BIBLIOGRAFÍA VIRTUAL Y FÍSICA
1) http://www.monografias.com/trabajos-pdf2/diseno-armaduras-techo/diseno-
armaduras-techo.pdf
2) Hibbeler, R.C. Mecánica vectorial para ingenieros: ESTÁTICA. Decimosegunda
edición. Editorial Pearson educación, México, 2010.
3) Ferdinand P. Beer. E. Russel Johnston. Mecánica vectorial para ingenieros:
ESTÁTICA. Octava edición. Editorial Mc. Graw-Hill. España, 2007.
4) http://www.tec-digital.itcr.ac.cr/file/2871924/Armaduras_de_acero.pdf
5) http://www.construccionenacero.com/Clases%20Teoricas/10_Diseno_Armaduras.
ppt
6) http://www.ehowenespanol.com/armazon-simple-info_210122/
7) http://www.finanzea.org/armadura-correctas-a02502570.htm
8) http://ri.ues.edu.sv/3911/1/Estructuraci%C3%B3n%20an%C3%A1lisis%20y%20di
se%C3%B1o%20estructural%20de%20elementos%20de%20techo%20con%20pe
rfiles%20metalilcos%20utilizando%20el%20metodo%20LRFD.pdf

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