ARCOS - Clase de presentación

TALLER VERTICAL DE ESTRUCTURAS S|G|V

ARCOS

Ing. Vicente Ariel

TALLER VERTICAL DE ESTRUCTURAS S|G|V

ARCOS 1.- EVOLUCION DE LOS MATERIALES Y TECNICAS CONSTRUCTIVAS 2.- DEFINICION Y FUNCIONAMIENTO ESTRUCTURAL

3.- CLASIFICACION 4.- PRE DIMENSIONADO 5.- CONSTRUCCION Ing. Vicente Ariel

1.- EVOLUCION DE LOS MATERIALES Y TECNICAS CONSTRUCTIVAS PREHISTORIA

ANTIGÜEDAD

EDAD MEDIA

EDAD MODERNA

Antes de IV a.C.

IV a. C. a 476 d.C

476 d.C - fines de XIV

Fine XIV a fin de XVIII

EDAD CONTEMOPRANEA Impulso de la Rev. Industrial

Stonehenge, (Sur de Inglaterra) monumento prehistórico con origen 3500 a.c.

ARCO FALSO en LABNÁ (RUTA PUUC)

ARCO FALSO, ACARTELADO O MAYA

1.- EVOLUCION DE LOS MATERIALES Y TECNICAS CONSTRUCTIVAS PREHISTORIA

ANTIGÜEDAD

EDAD MEDIA

EDAD MODERNA

Antes de IV a.C.

IV a. C. a 476 d.C

476 d.C - fines de XIV

Fine XIV a fin de XVIII

EDAD CONTEMOPRANEA Impulso de la Rev. Industrial

Puente del Acueducto de Segovia Construido en sillería seca de granito sin argamasa a principios del siglo II d.

C., en época del emperador Trajano.

Parcialmente destruido en 1072 por los musulmanes.

Reconstruido en siglo XV.

El Coliseo de Roma, Italia Construido en el siglo I d. C., Emperador Vespasiano Las pilastras y los arcos son de travertino colocado sin argamasa

Murallas de Babilonia

La Puerta de Istar. Museo de Pergamo Berlin.

14 metros de altura por 10 de ancho.

Construida en 575 a.c. por Nabucodonosor II

1.- EVOLUCION DE LOS MATERIALES Y TECNICAS CONSTRUCTIVAS PREHISTORIA

ANTIGÜEDAD

EDAD MEDIA

EDAD MODERNA

Antes de IV a.C.

IV a. C. a 476 d.C

476 d.C - fines de XIV

Fin XIV a fin de XVIII

EDAD CONTEMOPRANEA Impulso de la Rev. Industrial

Entrada al Estadio de Olimpia en el Peloponeso Siglo V A.C.

Almacenes del Templo funerario de Ramsés II. «Ramesseum» Necrópolis de Tebas / Margen del Nilo. Actual Egipto ARCOS CON ARGAMASA

Cueva de Hércules (Toledo) Espacio Subterráneo Bóvedas de cañón en sillarejo Romanos. Mitad del siglo I d.c

ARCOS CICLOPEOS

1.- MATERIALES Y TECNICAS CONSTRUCTIVAS

Arco sobre la VĂ­a Nova siglo. II D.C

Puente del Gard Acueducto situado en el sur de Francia construido por Imperio Romano en el siglo I D.C. Construido en piedra (6tn) sin argamasa, que se mantienen unidas por grapas de hierro.

Conducto de agua de 1,8 m de altura y 1,2 m de grosor y una pendiente de 0,4 %.

1.- EVOLUCION DE LOS MATERIALES Y TECNICAS CONSTRUCTIVAS PREHISTORIA

ANTIGÜEDAD

EDAD MEDIA

EDAD MODERNA

Antes de IV a.C.

IV a. C. a 476 d.C

476 d.C - fines de XIV

Fine XIV a fin de XVIII

Gótico; «Innovaciones en la técnica de construir» Arco ojival, menores empujes mas altura.

Bóveda de crucería (apuntados tridimensionales) Reemplazo de contrafuertes adosados al muro por arcos arbotantes.

La reducción de la estructura sustentante al mínimo imprescindible permitió abrir grandes huecos en los muros de las fachadas

Alemania Siglo VIII. Vidrieras de la catedral de Aquisgrán.

Inglaterra, años 1045-1050 Iglesia de San Pedro, Abadía Westminster

EDAD CONTEMOPRANEA Impulso de la Rev. Industrial

1.- EVOLUCION DE LOS MATERIALES Y TECNICAS CONSTRUCTIVAS

Arcos laterales de una catedral gรณtica

Arcos arbotantes

1.- EVOLUCION DE LOS MATERIALES Y TECNICAS CONSTRUCTIVAS PREHISTORIA

ANTIGÜEDAD

EDAD MEDIA

EDAD MODERNA

EDAD CONTEMOPRANEA

Antes de IV a.C.

IV a. C. a 476 d.C

476 d.C - fines de XIV

Fine XIV a fin de XVIII

Impulso de la Rev. Industrial

Observación de la realidad antigua para buscar soluciones a la realidad moderna.

El descubrimiento de la perspectiva es un aspecto importante para entender el espacio.

Puente de San Martín (puentes históricos y monumentales más importantes de la ciudad de Toledo sobre el río Tajo

Fachada interior sudoeste del Palacio del Louvre (París), diseñada por Lescot y cubierta por relieves de Jean Goujon.

Otto Wagner Estación del metro de Viena

1.- EVOLUCION DE LOS MATERIALES Y TECNICAS CONSTRUCTIVAS PREHISTORIA

ANTIGÜEDAD

Antes de IV a.C.

IV a. C. a 476 d.C

EDAD MEDIA 476 d.C - fines de XIV

EDAD MODERNA Fine XIV a fin de XVIII

EDAD CONTEMOPRANEA

Impulso de la Rev. Industrial

El impulso de la Revolución Industrial.

Avances Tecnológicos.

Arquitectura industrial ; incorporar el hierro como una medida de protección contra los incendios derivados de la máquina de vapor.

Iron Bridge, Paris 1779.

Hierro fundido

Crystal Palace. Joseph Paxton en 1851 Exposición Universal de Londres.

Torre Eiffel.1889 Exposición Universal de Paris.

1.- EVOLUCION DE LOS MATERIALES Y TECNICAS CONSTRUCTIVAS PREHISTORIA

ANTIGÜEDAD

Antes de IV a.C.

IV a. C. a 476 d.C

EDAD MEDIA 476 d.C - fines de XIV

EDAD MODERNA Fine XIV a fin de XVIII

EDAD CONTEMOPRANEA

Impulso de la Rev. Industrial

Estación Pancras Londres 1867

MUSEO ORSAI EN PARIS

Galería Victorio Emanuelle en Milán

2.- DEFINICION Se llama arco a la estructura de eje curvo que cargada verticalmente produce reacciones oblicuas en los apoyos.

La dirección de las fuerzas reactivas depende de la clase de apoyo o vínculo externo VIGA DE EJE CURVO ARCO

d

La viga curva, por sus condiciones de apoyo, tiene solo reacciones verticales y soporta los mismos momentos flectores que la viga recta A-B

P

A

B

d M

M= Rb*d

En el arco, los momentos flectores y el esfuerzo de corte pueden reducirse sustancialmente y el trabajo es fundamentalmente de compresión

3.- CLASIFICACION CLASIFICACION

MATERIALIDAD

FORMA

VINCULACION

PIEDRA

CATENARIA

ISOSTATICOS

MAMPOSTERIA

PARABOLA

HIPERESTATICOS

HORMIGON

ELIPSE

METAL

ARCO DECIRCUNFERENCIA

MADERA

BI-EMPOTRADO

BI-ARTICULADO

3.1.- MATERIALIDAD

HORMIGON Y ACERO SILLERIA DE PIEDRA

HORMIGON ARMADO

MAMPOSTERIA

METALICO

MADERA

3.1.- MATERIALIDAD

Santuario del Padre Pío

ARCOS DE PIEDRA POSTESADA

Proyecto de Renzo Piano

La obra se inicio en el año 1994 y se inauguró el 1 de Julio de 2004. Es un santuario que tiene capacidad de albergar 7200 personas en el interior y 30000 en el exterior. Piano plantea la tecnología como punto de partida para sus diseños.

En una obra moderna se utiliza un material antiguo con la incorporación de tecnología moderna.

La estructura principal son 17 arcos de piedra postesada dispuestos según una composición radial que converge al centro.

Los primeros arcos tienen una luz de 45 m mientras que los arcos menores son arcadas de altura inferior.

Los arcos se confunden con las piedras blancas que se encuentran en el valle de Apulia.

3.1.- MATERIALIDAD

Puente Coalbrookdale – 1779 Puente Coalbrookdale - 1779 Arco de medio punto con 30 m .

Arco de medio punto de 30 m de luz

3.1.- MATERIALIDAD PUENTE CARLOS, RIO MOLDAVA, PRAGA

Longitud de 516 metros y ancho de casi 10 metros. Se encuentra apoyado en 16 arcos. El puente fue construido con arenisca de Bohemia. Existe una leyenda según la cual se utilizaron huevos para enriquecer el mortero usado al momento de tender los bloques, con el objetivo de hacerlo más duro. A pesar de que esto no puede ser verificado directamente, análisis recientes han confirmado la existencia de ingredientes orgánicos e inorgánicos en el mortero.

3.- CLASIFICACION CLASIFICACION

MATERIALIDAD

FORMA

VINCULACION

PIEDRA

CATENARIA

ISOSTATICOS

MAMPOSTERIA

PARABOLA

HIPERESTATICOS

HORMIGON

ELIPSE

METAL

ARCO DECIRCUNFERENCIA

MADERA

BI-EMPOTRADO

BI-ARTICULADO

3.2.- FORMAS LOS ESFUERZOS PREDOMINANDES QUE SE DESARROLAN EN LOS ARCOS (AXIL, FLEXION , CORTE) DEPENDEN DE LA RELACION ENTRE LAS CARGAS Y LA DIRECTRIZ DEL ARCO. PARA QUE EL ARCO TRABAJE PRINCIPALMENTE A ESFUERZOS DE COMPRESION SU DIRECTRIZ DEBE COINCIDIR CON EL ANTIFUNICULAR DE LAS CARGAS.

Exchange House Londres

3.2.- FORMAS DE LA DIRECTRIZ

POLIGONO FUNICULAR

POLIGONO ANTIFUNICULAR

3.2.- FORMAS

3.2.- FORMAS DE LA SECCION

3.2.- FORMAS.

EJEMPLODE ARCO REBAJADO ïƒ IMPORTANTE BASAMENTO EN APOYOS

Casa del Puente de Amansio. Williams

Deposito en Montevideo Ing. Eladio Dieste GIMNASIO EN ESCUELA EN MONTEVIDEO

3.- CLASIFICACION CLASIFICACION

MATERIALIDAD

FORMA

VINCULACION

PIEDRA

CATENARIA

ISOSTATICOS

MAMPOSTERIA

PARABOLA

HIPERESTATICOS

HORMIGON

ELIPSE

METAL

ARCO DECIRCUNFERENCIA

MADERA

BI-EMPOTRADO

BI-ARTICULADO

3.3.- VINCULACION

4.- PRE DIMENSIONADO

LOS EMPUJES HORIZONTALES DEPENDEN DE LA RELACION f/L. PARA PEQUEÑOS VALORES DE f (ARCOS REBAJADOS) SE GENERAN IMPORTANTES EMPUJES HORIZONTALES EN LOS APOYOS. SE RECOMIENDA L/f COMPRENDIDO ENTRE 3 Y 6

4.- PRE DIMENSIONADO

A

f1

q*L/2

L/4 H1 L/2

V = q*L/2

ΣMA = q*L/2*L/4 + H1*f1 – V*L/2 = 0 A

f2

q*L/2 L/4 L/2

2

H2 V = q*L/2

ΣMA = q*L/2*L/4 + H2*f2 – V*L/2 = 0

f2 < f1

H2 >H1

2

4.- PRE DIMENSIONADO

5.- CONSTRUCCION

LA EJECUCION DE ARCOS REQUIERE DE CIMBRAS IMPORTANTES PARA TOMAR LAS CARGAS Y DEFINIR LA GEOMETRIA

TORROJA: «PARA CONSTRUIR UN ARCO HACE FALTA SOSTENER TODAS Y CADA UNA DE SUS DOVELAS HASTA COLOCAR LA CLAVE. SOLO ENTONCES ENTRA EL ARCO EN ACCION Y REALIZA SU EQUILIBRIO»

5.- USO EN INTERVENCION DE OBRAS EXISTENTES

Estaciรณn Waterloo Londres Proyecto arquitectura: Nicolรกs Grimshaw Proyecto estructural: Ing. Hunt Anchos variables de 33.0 m a 50.0 m.

La altura libre necesaria era distinta a un lado y al otro.

5.- USO EN INTERVENCION DE OBRAS EXISTENTES

LA VIGA RETICULADA Y COLUMNAS ERAN LA ESTRUCTURA EXISTENTE ANTES DE LA AMPLIACION

5.- USO EN INTERVENCION DE OBRAS EXISTENTES

Edificio de la bolsa y cámara de comercio en Berlín. 1998 Arquitecto: Nicholas Grimshaw & Partners Ingeniero: Whitby & Bird

5.- USO EN INTERVENCION DE OBRAS EXISTENTES

NUEVO ESTADIO OLIMPICO EN ATENAS OBRA DE SANTIAGO CALATRAVA