Cómo calcular con e-Struc una viga de madera

Cálculo con e-Struc de una viga de madera

Repasamos en este artículo algunos conceptos de construcción de estructuras de madera que nos ayudarán a utilizar e-Struc como herramienta para dimensionar una viga.

Hoy vamos a explicar paso a paso como se utiliza la herramienta e-Struc para dimensionar una viga de madera. También lo podéis ver explicado en nuestro enlace de Youtube  Cálculo de viga de madera.

Ayudados de los esquemas en 2D y 3D que podemos ver siempre a la derecha de la pantalla, introduciremos los datos y repasaremos los conceptos principales de geometría y construcción que definen una viga de madera. Los datos marcados con asterisco son obligatorios. Los demás son opcionales, podemos cumplimentarlos o dejar que el sistema decida por nosotros.

En cada una de las pestañas que abriremos a continuación, al colocar el cursor sobre un dato, aparecerá una explicación algo más detallada sobre el mismo.

Pestaña Geometría

Como vemos en el esquema 3D a continuación, debemos introducir los datos que definen la geometría de la viga y los forjados que apoyan en ella. Se pueden calcular vigas de hasta 5 vanos, y con dos voladizos. La aplicación considera que las vigas son continuas, es decir, que en los apoyos no hay interrupciones. Para garantizar la continuidad nos dará, en los planos de ejecución, el modo y el lugar para unir los diferentes tramos, para una mayor seguridad y facilidad en la construcción.

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Los datos son:

L_vol_izq (m)- longitud del voladizo izquierdo. En este caso 0,0 m pues no hay voladizo.

*Número de Vanos– De 1 a 5 vanos, y automáticamente se ajustarán los datos al número que hayamos introducido. Cumplimentamos con 3, pues vamos a dimensionar una viga de 3 vanos.

*L1(m)– Longitud del primer vano, a ejes de apoyos en metros, que son 4,0 m.

*L2(m)– Longitud del primer vano, a ejes de apoyos en metros, que son 4,5 m.

*L3(m)– Longitud del primer vano, a ejes de apoyos en metros, que son 4,0 m.

L_vol_der (m)- Longitud del voladizo derecho. En este caso hay 1,0 m de voladizo por el lado derecho de la viga

*Canto del Forjado (m)– Es el espesor del forjado que apoya sobre la viga, a uno o a los dos lados de la misma. El forjado tiene un canto de 20 cm, es decir, de 0,20 m.

*s_izq(m)– Es la longitud, en metros, del forjado que apoya sobre la viga por su lado izquierdo. En este caso es de 3,5 m. Si no hubiera forjado en este lado, rellenaríamos con un 0,00

*s_der(m)– Es la longitud, en metros, del forjado que apoya sobre la viga por su lado derecho. En este caso es de 4,2 m. Si no hubiera forjado en este lado, rellenaríamos con un 0,00

La medida (m), se refiere a las unidades en que debemos dar los datos. En este caso todos en metros.

Ya está cumplimentada la primera pestaña, es sencillo, ¿verdad?. Comprobamos los datos y seguimos.

Pestaña secciones de las barras

En esta pestaña vamos a elegir, si lo deseamos, la sección o escuadría de la viga.

Verás que no es obligatorio introducir los datos de ancho ni canto, puesto que no hay asterisco. Basta con seleccionar en la Opción Dimensionado la condición que preferimos:

b(mm) – Ancho de la viga en milímetros.

h(mm)– Canto de la viga en milímetros

*Criterio de dimensionado

Indiferente– El sistema elegirá, conforme a las cargas y luces, las dimensiones más adecuadas.

Menor Canto– Ocupa menos en altura y más anchura.

Menos Ancho– Favorece el canto y da el ancho mínimo.

Menor Peso Propio– Las escuadrías que dan prestaciones similares con menor peso de madera (lo que implica menor cantidad de material)

Embebido en el forjado– La dimensionará de acuerdo al canto del forjado introducido en la pestaña anterior.

Ojo si introducimos valores, ¡¡estos serán en milímetros!!

Cálculo con e-Struc de una viga de madera

En nuestro ejemplo hemos elegido “Mínimo Ancho”.

Pasamos a la siguiente pestaña, aceptando los datos introducidos.

Pestaña Materiales

Aquí seleccionamos los materiales, tanto la viga como de las chapas y pasadores que garantizarán su continuidad. Fácil, ¡¡solo tres datos y pueden ser desconocidos!!

*Tipo de madera– Es el tipo de madera según el Código Técnico CTE-SE-M. Podemos dejarlo Desconocido, y el sistema elegirá el más frecuente para la zona geográfica en la que se encuentra la viga. Si se conoce es mejor dar este dato, ya que el cálculo será más ajustado. En nuestra viga, seleccionamos una madera C20, que es una madera que tenemos accesible. Podemos ver en el CTE a qué tipo de árbol pertenecen los diferentes tipos de madera, incluso las laminadas y microlaminadas. Si no elegimos ninguna, el sistema nos dará la más apropiada, cuyas caracetrísticas técnicas, necesarias para la prescripción y la definición presupuestaria, estarán en la Memoria de Cálculo que se descarga.

*Tipo Acero chapas/perfiles– Es la caracterización técnica de las chapas y perfiles que darán continuidad a la viga de madera, según la norma EAE española (extraída del Eurocódigo 3 europeo). Podemos dejarlo Desconocido, y el sistema elegirá el más frecuente y apropiado.

*Tipo Acero pasadores– Es la caracterización técnica de los tornillos o pasadores que garantizarán la continuidad de la viga, junto con las chapas, según la norma EAE española (extraída del Eurocódigo 3 europeo). Podemos dejarlo Desconocido, y el sistema elegirá el más frecuente y apropiado.

Estos dos valores de acero los dejaremos “Desconocidos”, y así el sistema nos dirá cuál es más conveniente.

Cálculo con e-Struc de una viga de madera

Ya hemos cumplimentado la pestaña Materiales y casi tenemos definida la viga.

Pestaña Uso y definición constructiva

Estos datos se refieren a las características constructivas de los forjados que apoyan sobre la viga, son las que definirán las cargas que ha de resistir la viga. Los datos son muy sencillos porque son características básicas del forjado que apoya en la viga y su uso.

*Ángulo del forjado de cubierta– En primer lugar se nos pide el ángulo de la cubierta, en grados sexagesimales. Si no hay cubierta será 0.

Viga de cubierta o forjado– Hemos de elegir dónde se encuentra la viga, si en una cubierta o en un forjado de planta de piso, marcando el círculo Viga de: “Cubierta” o “Forjado” respectivamente.

En caso de que sea forjado de cubierta, habremos de señalar el ángulo en la casilla correspondiente y luego los datos constructivos y de uso de la cubierta, señalando «Cubierta» en «Viga de:»

*Soporte– El tipo de forjado por las características constructivas, que escogemos en el listado que se despliega. Puede que no exista soporte, porque el acabado sea directamente el soporte. En este caso, elegiremos “Ninguno”. También podemos dar el valor del peso del soporte, si no es ninguno del listado, escogiendo “Ver valor” en el listado y marcando este valor en la casilla Peso sop. En KN/m2

*Espesor sop. (m)– Es el canto del forjado, medido en metros. Este dato es imprescindible para que el sistema calcule el peso del forjado.

Si marcamos “Ver valor” y damos el peso del soporte, el canto desaparece como opción, pues el sistema ya tiene el dato de peso.

*Acabado- Es el material que se apoya sobre el forjado de cubierta. En el listado de los acabados más frecuentes se puede escoger de la cubierta sobre el muro, o bien marcar “Ninguno” si no hay acabado, o bien marcar “Ver valor” y escribir su peso en la casilla Peso Acab. En KN/m2

*Uso de cubierta– En cubiertas sólo puede ser F o G, según el CTE. Si la carga de uso es diferente a las establecidas en el CTE para estos usos, introduciremos la carga real del forjado de cubierta.

Si marcamos Viga de: “Forjado”, los datos son muy similares a los anteriores, pero para soportes y forjados de planta de piso:

*Soporte– El tipo de forjado por las características constructivas, que escogemos en el listado que se despliega. Puede que no exista soporte, porque el acabado sea directamente el soporte. En este caso, elegiremos “Ninguno”. También podemos dar el valor del peso del soporte, si no es ninguno del listado, escogiendo “ver valor” en el listado y marcando este valor en la casilla Peso sop. En KN/m2

*Espesor sop. (m)– Es el canto del forjado, medido en metros. Este dato es imprescindible para que el sistema calcule el peso del forjado. Si marcamos Peso sop., el canto desaparece como opción, pues el sistema ya tiene el dato de peso.

*Acabado– Es el material que se apoya sobre cada uno de los forjados de planta. En el listado de los acabados más frecuentes se puede escoger, o bien marcar “Ninguno” si no hay acabado, o bien marcar “Ver valor” y escribir su peso en la casilla Peso Acab. En KN/m2

*Espesor Acab. (m)– es el espesor total del acabado del forjado, medido en metros, incluyendo plastón, capa de regularización, o cualquier recrecido, además del material de acabado propiamente dicho (madera, linóleo, cerámica, o cualquiera del listado)

*Uso forjado– Se puede elegir del listado, según el CTE. Si la carga de uso es diferente a las establecidas en el CTE para estos usos, introduciremos la carga real del forjado de cubierta.

Cálculo con e-Struc de una viga de madera

Datos de los cerramientos

Nos piden las cargas que hay sobre la viga o en ambos extremos de los voladizos.

*Sobre viga– Se trata de indicar si hay algún tipo de carga sobre la viga, como un muro, o una carga lineal debida a alguna condición especial de la misma. Se puede elegir de la lista o bien introducir un valor concreto. En este caso señalamos «Ninguno»

*Izquierdo– Si hay un muro o un peto o barandilla que apoye en el extremo del voladizo izquierdo. Es importante señalar que se trata de muro o barandilla aunque luego haya una carga adicional.

*Derecho– Si hay un muro o un peto o barandilla que apoye en el extremo del voladizo. Es importante señalar que se trata de muro o barandilla aunque luego haya una carga adicional.

En el ejemplo que estamos realizando se trata de un forjado de planta de piso con las características que se resumen en el cuadro de revisión de datos a continuación:

Cálculo con e-Struc de una viga de madera

En este cuadro de revisión de datos, vemos que aparece como dato 0,0 porque no hemos introducido ningún valor en el ángulo de la cubierta, ya que no existe, pues se trata de un forjado de planta de piso

Una vez revisados y aceptados los datos anteriores pasamos a la última pestaña.

Pestaña Entorno

Estos datos se refieren a las características ambientales.

*Tipo de construcción– En ella se mide la exposición al ambiente exterior de la madera de la viga. En nuestro caso es una viga que se encuentra en el interior de un edificio, pero puede estar al exterior completamente o en un cobertizo, tal como se recoge en el listado disponible.

*Entorno– Se trata del enclave de la construcción, si está más o menos expuesta, y debes elegir en el listado la que más se asemeja. En este caso se trata de un Terreno rural llano sin obstáculos ni arbolado de importancia.

*Altura cumbrera (m)– Es la distancia en vertical desde la cumbrera de la construcción hasta el terreno firme. Hay que tener en cuanta terraplenes sobre los que el edificio pueda estar asentados, ya que le procuran una mayor exposición al viento. Nuestro edificio mide 12 metros hasta la línea de borde de la cubierta, ya que es plana, no hay cumbrera.

Cálculo con e-Struc de una viga de madera

Ya podemos calcular, pulsando el recuadro “Calcular”, la viga de madera y podremos descargar la memoria constructiva, la memoria de cálculo y el dxf con los planos del mismo.

Cálculo con e-Struc de una viga de madera

No te olvides de instalar en tu ordenador el programa abierto y gratuito Open Office antes de descargar los archivos, pues te permitirá abrir correctamente los archivos, editarlos o convertirlos a formato .doc o .xls para modificarlos en otro programa.

Cálculo con e-Struc de una viga de madera

Y si deseas modificar datos, puedes hacerlo presionando el botón “Modificar” abajo a la derecha, debajo de los resultados. Aparecerán en orden todas las pantallas para que puedas cambiar lo que desees y recalcular la viga.

Cálculo con e-Struc de una viga de madera

¡Y ya está terminada de definir y lista para construir tu viga de madera!

Enlace a la aplicación en: https://www.e-struc.com/

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