Cálculo estructura de madera.

Como no he podido encontrar un experto en otras categorías para contestar a esta pregunta, he decidido acudir a Ud. Por la similitud que pudiera tener una estructura de tejado de madera a dos aguas con la estructura de un barco de madera. Tengo algunos conocimientos pero no son suficientes.
¿Qué fórmula debo utilizar para calcular la sección de la viga cumbrera sabiendo el peso del tejado y el espaciado y sección de los tirantes? La viga cumbrera tiene un vano de 4.3 m. Los tirantes (de 2.8 m) tienen una sección de 12 x 5 y un espaciado de 56 cm. El peso del tejado calculo que es de 1500 kilogramos.

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Entiendo tu inquietud y tienes razón en que se podría aplicar alguna de las fórmulas que proponen las normas constructivas de los Registros de Clasificación Navales para la construcción de embarcaciones de madera, a lo que debo decirte que debería investicar acerca del tema ya que no corresponde a mi área, ni en forma ni en materiales, y más allá que encontráramos las fórmulas que estas buscando siempre sería conveniente verificarlas por métodos de cálculo directo, ya que es la forma correcta de hacer el procedimiento de dimesionamiento en cualquier área de cálculo.
Siempre que se dimensiona un elemento hay que saber cual es el defecto o situación que no queremos que se produzca, en tu caso yo dimensionaría a la flexión simple, lo que significa buscar que la viga principal (cumbrera) no flexione bajo ninguna circunstancia. Otro de los datos importantes son las características del material (en este caso la madera) en base a ese dato sacaremos la sección que le corresponderá a la viga.
Este es un problema de estructuras el cual tiene su metodología de resolución, que no estoy seguro si es lo que estas buscando, pero de seguro te podría conducir.
Espero haber sido de ayuda.
Aabb
Pd: cualquier inquietud no tengas duda en consultar.
Creo que ya he dado con le posible solución que pasa por calcular el peso del tejado y de la estructura de madera, dividir por el vano de la viga. Luego: M=pxlxl/8 y entonces Res.a trac. = [Mx100x(h/2)]/[(bxh3)/12] Busqué el valor de la resist. A la tracción del pino en internet y el valor es de 60 kg/cm2, por lo que si considerro b un valor fijo de 10 ó 12 cm despejo y calculo h.
Tengo una duda, cómo calcular la sobrecarga producida por un viento de al menos 100 km/h para añadírselo a la carga producida por el tejado.
¿Podría ayudarme?.
Muchas gracias.
Analizando físicamente el problema, las consideraciones son las siguientes:
Hasta este momento lo que hiciste fue calcular la viga principal a la flexión simple por la existencia de pesos en el sentido vertical, lo que significa verificar que la misma no se flexione verticalmente; ahora bien, el viento no correspondería a una carga vertical sino a una carga horizontal. El viento es un fenómeno que ejerce acción cuando mayor es la superficie velica, esto significa cuando mayor es el área expuesta a él. Existen tablas que dependiendo de la velocidad del viento y la altura desde el suelo al nivel considerado nos entregan la presión que ejerce el mismo, dato importante, ya que si quisieras verificar la viga principal a la acción del viento sería correcto imaginar el viento haciendo presión sobre el área proyectada del tejado sobre el plano vertical, normal (perpendicular) al viento que contiene a la viga principal e imaginar con ese valor de fuerza como si la misma estuviera linealmente distribuida a lo largo de dicha viga. (¿Se entiende el concepto?). Lo que estarías verificando es otra vez la flexión de la viga pero esta vez en sentido horizontal. Luego vas a darte cuenta que la acción del viento no tiene gran influencia con las dimensiones propias calculadas de la viga. La misma verificación sería interesante realizarla para las vigas que apoyan en la viga principal teniendo en cuenta el área de tejado que soporta cada una de ellas.
La acción de viento es especialmente tenidad en cuenta en el caso de construcciones donde el tejado es soportado por pilares unicamente, en donde en el empotramiento de los mismos al suelo debe de tenerse en cuenta el momento o giro generado por la fuerza del viento sobre el tejado. No pasa lo mismo si en los extremos de la viga principal existen paredes ya que todo esta fuerza es absorbida por las mismas.
Aabb
Pd: Una vez terminado los cálculos de dimensionamiento siempre es aconsejable incrementar los valores (con cierto criterio) por razones de seguridad.
Gracias. Lo que voy a hacer entonces es calcular la flexión de la viga considerando sólo el peso del tejado e incrementando un 25% el valor de la sección resultante.

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