I.U.P “SANTIAGO MARIÑO” EXTENSIÓN-PORLAMAR
SISTEMAS CONSTRUCTIVOS ESTRUCTURAS METÁLICAS DE ACUERDO A LA OBRA LUISANNGE ARENAS EMILYS CAMPO
2020 PORLAMAR- AGOSTO
Editorial estructuras metálicas S.A.S.
©del texto: los autores ESTRUCTURAS METÁLICAS S.A.S Porlamar, 15-03802- Margarita @info.DEMATEL.com Edición: agosto 2020 ISBN 958-80-859623-12
AUTORES
Luisangge Arenas C.I 28189379 estudiante de Arquitectura, Instituto Universitario Politécnico Santiago Mariño, Temas de “Diferentes Sistemas constructivos utilizados en estructuras metálicas de acuerdo a la naturaleza de la obra”.
Proceso de fabricación de estructuras metálicas. Proceso constructivo de puentes, de ferrocarriles y escaleras. Cubiertas ligeras. Tenso- estructuras.
Emily Campo C.I 30031981 estudiante de Arquitectura, Instituto Universitario Politécnico Santiago Mariño, Temas de “estructuras Metálicas”
Tipos de estructuras como sistemas constructivos. Ventajas y desventajas del Sistema constructivo. Estudio de Alternativas.
INDICE GENERAL
-Proceso de fabricación de estructuras metálicas……………………………………….4-5 - Proceso constructivo de:
Puentes:……………………………………………………………………..6 Ferrocarriles:………………………………………………………………...7 Escaleras: …………………………………………………………………...8
- Cubiertas ligeras:…………………………………………………………………………….9 - Tenso- estructuras: …………………………………………………………………………10 -Tipos de estructuras como sistemas constructivo….………………………………….11-12 -Ventajas y desventajas del sistema constructivo………………………………………...13 -Estudio de alternativas ……………………………………………………………………..14
Proceso de fabricación de Estructuras Metálicas La realización de este tipo de infraestructuras es más compleja de lo que parece a simple vista y lleva un duro trabajo detrás. Hay varias fases por las que debe pasar el metal hasta convertirse en el tipo de estructura que se desea conseguir.
El plantillaje se realiza a través de la elaboración de unas plantillas, a tamaño natural, de los elementos que se pretendan fabricar. Los diámetros, la colocación de agujeros y la identificación de cada elemento que concierna deben estar colocados en su ubicación exacta para evitar cometer errores de medida. Hay que tener en cuenta, que con las nuevas tecnologías muchos talleres ya no utilizan plantillas sino ordenadores. Las piezas se dibujan indicando las medidas que tendrían y se envían los datos a la máquina encargada su fabricación.
La parte de preparación, enderezado y conformado se realiza para eliminar cualquier defecto que la pieza pueda tener antes de comenzar con el marcado. El enderezado se suele efectuar en una prensa o máquina de rodillos en frío, mientras que el enderezado y conformado en caliente. Tras hacer estas últimas operaciones la pieza debe quedar perfecta, no admite ningún tipo de grieta o abolladura. Hay que tener en cuenta que, si el material no supera los 10 mm, la conformación se hace en frío.
Las labores de corte y perforado sirven para determinar qué forma y dimensión tendrá el producto final. Estas actividades se llevan a cabo con distintas herramientas: sierras, discos, cizallas, plasma y máquinas de oxicorte. Además, cada una de ellas se utiliza para trabajos determinados, por ejemplo, la cizalla se usa para planos, chapas y angulares de no más de 15 mm de espesor, al igual que esta, el corte de plasma se utiliza para grosores más bien finos.
Una de las partes del proceso de fabricación es la soldadura. Para soldar las piezas primero se preparan con un biselado en las zonas donde se van a juntar. Dependiendo de lo gruesa o delgada que sea la pieza se utilizan unas máquinas u otras. Para chapas gruesas, se suele utilizar el oxicorte automático.
Las perforaciones son necesarias cuando las piezas van atornilladas, en este caso se utiliza un taladro. Si es posible, es preferible taladrar las piezas de una única vez, taladrando dos o más piezas ya armadas. En la etapa del armado, se ensamblan las piezas acabadas, adoptando la posición que tendrán en el momento de realizar las uniones decisivas. Cuando los elementos del taller pasan a la obra se debe respetar las extensiones y disposiciones que tienen las estructuras, si alguna de ellas no corresponde con las dimensiones de armado se rechazan o modifican.
A) Los puentes son con cerchas, tienen la característica de ser muy ligeros y con una gran capacidad de soportar cargas. El principio fundamental de las cerchas es unir elementos rectos para formar triángulos. Recordar que el triángulo es la única figura geométrica que es rígida, es decir, no se deforma cuando ésta sometida a esfuerzos. E l marco de una cercha de puente permite a la estructura soportar el peso de la plataforma del puente, llamada plancha, que es la superficie que usan distintos diseños de cerchas para construir puentes, sin embargo, cada uno está basado en un tipo de cercha básica.
Características 1-Uniformidad: Las propiedades del acero no cambian considerablemente con el tiempo. 2- Alta resistencia: La alta resistencia del acero por unidad de peso implica que será poco el peso de las estructuras, esto es de gran importancia en puentes de grandes claros. 3 -Durabilidad: Las estructuras durarán de forma definitiva si tienen un adecuado mantenimiento. -La cimentación bajo agua se dificulta debido a encontrar un terreno que resista las presiones, siendo normal el empleo de pilotes de cimentación. Para hacer los pilotes de puentes y muelles, se construye una especie de cerca estanca, con perfiles de hierro clavados en el barro o arena del fondo, como formando una "piscina de buen diámetro": luego se extrae con bombas el agua de esa "piscina". Lógicamente, habrá que esperar unos cuantos días a que ese fondo se seque, y drenar el agua que se filtre permanentemente con bombas.
B) Infraestructura de la vía férrea La infraestructura es la obra que se obtiene mediante el movimiento de tierra para llevarla al estado tal, que permita la colocación en su superficie de la superestructura de la vía férrea. La superestructura de la vía férrea no se coloca directamente sobre la superficie de la tierra debido a sus irregularidades. Para su colocación, se requiere que en los lugares donde el nivel del terreno se halle por debajo de la rasante proyectada se rellene y en el caso contrario se corte, es decir sea confeccionada una faja de vía de ancho y alto determinado a todo lo largo del tramo diseñado denominada explanación, explanada o plataforma. De esta forma se obtienen terraplenes cuando el nivel de la rasante proyectada se halla por encima del nivel de terreno y excavaciones o cortes en el caso contrario, relacionados muy estrechamente con los drenajes y obras de fábrica necesarias para la evacuación de las aguas o para salvar obstáculos que se interpongan en la dirección de la vía.
-MEJORAMIENTO Y COMPACTACION DEL SUELO El material proveniente de los bancos se descarga sobre la superficie donde se extenderá, y este se prepara para lograr el contenido de humedad en el cual debe de ser compactable. -COLOCACIÓN DE BALASTO - COLOCACIÓN DE DURMIENTES Son piezas que se colocan transversal mente a cada 25 cm. Como espacio mínimo, sobre el balastro para proporcionar a los rieles de la vía un soporte adecuado, son colocas con la máquina de renovación y colocación de cambios.
C) ESCALERAS –
Armado de refuerzo Terminado la realización de formaletas y descansos se procede al armado de refuerzos se doblan los hierro de modo horizontales que sobresalen de la placa de esta manera de asume la forma inclinada, Luego se disponen colocar las varillas en ambas direcciones paralelas y se hace el amarre con alambre - Enconfrado Luego de medir y trazar en la pared se arma la rampa que servirá de base para el encofrado. Luego, se encofran los contrapasos, usando tablas de 1 ½" de espesor que tengan un largo igual al ancho de la escalera. Estas tablas se usa de molde para los escalones a lo hora de verter el concreto, se deben asegurar con tacos de madera en sus extremos, y además, se debe colocar un listón de refuerzo en el centro de las tablas para que no se curven por la presión del concreto fresco.
CUBIERTAS LIGERAS Son analizadas como vigas simplemente apoyadas o continuas asimilando la estructura a un conjunto de cascadas individuales unidas en paralelo. Se prescinde así del efecto bidimensional de la estructura, el cual sólo tendrá importancia en el caso de la aplicación de fuerzas asimétricas en la cubierta como puede ser el caso de la suspensión de cargas en apoyos puntuales. En estos casos el modelo simplificado propuesto sólo se mantendrá válido cuando se prevean dispositivos que aseguren una eficaz redistribución de los esfuerzos. Tales dispositivos podrían estar constituidos por barras rígidas (perfiles) interligando las chapas adyacentes, dos al menos para cada lado del punto de aplicación de las referidas cargas concentradas. De otro modo, deberá ser analizado el comportamiento de la estructura teniendo en cuenta la asimetría de las fuerzas aplicadas, considerando entonces una estructura compleja constituida por la unión de las chapas entre sí. La estructura debe ser convenientemente analizada haciéndose su discretización en elementos finitos de la chapa, con formas poligonales que se aproximen a la geometría real. En general se considerarán las cuatro combinaciones de:
SOBRECARGA NIEVE VIENTO DE SUCCIÓN VIENTOS DESCENDIENTES
TENSO- ESTRUCTURAS
EJEMPLO
Son estructuras prefabricadas que se montan en obra. Para ello las uniones se han de poder realizar en obra, aplicando el pretensado y regulando las tensiones. La tensión o tracción es una fuerza usada para halar las estructuras moleculares de un material. Es la forma más eficiente de usar cualquier material debido a que se utiliza el eje de sección del material en su totalidad, en vez de las fuerzas que solo se producen en materiales rígidos donde se producen fuerzas más complejas de flexión debido a la compresión que también se genera. Tomando como ejemplo una simple barra de cualquier material, éste se romperá bajo compresión o soportando fuerzas de corte y flexión mucho antes dela tracción la estire. La fuerza de tracción maximiza la capacidad de los materiales de soportar las cargas, o poniéndolo de otra manera, se requerirá menor uso del material.
TIPOS DE ESTRUCTURAS COMO SISTEMAS CONSTRUCTIVOS
E
n la actualidad existe una gran cantidad y variedad de materiales
disponibles en la industria de la construcción e ingeniería. Debido a esto, existen muchos tipos diferentes de estructuras. Sin embargo, los componentes principales en cualquier tipo de estructuras son el ACERO, el CONCRETO, y los TENSORES. En la mayoría de las estructuras, la construcción se lleva a cabo combinando todos estos elementos para lograr uno solo. EJEMPLOS DE DIFERENTES TEÉCNICAS:
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL SISTEMA CONSTRUCTIVO Ventajas
1) 2) 3)
La estructura metálica facilita la construcción en cuanto a tiempo, cuando se desea terminar la instrucción en un determinado tiempo. Algunas características de suelo hace indispensable el uso de estructura metálica en la construcción de casas. Las estructuras metálicas cubren espacios mayores con menor dimensión de los elementos estructurales.
Desventajas
1) 2) 3)
Las estructuras metálicas es una construcción, están expuestas a la corrosión.
Las estructuras metálicas como sistema constructivo, no deben utilizarse en zonas con amplias características que faciliten la corrosión, como en las costas. Pueden perder sus características estructurales al estar expuestas al fuego.
