estructuras metalicas

CARACTERÍSTICAS DEL PROCESO DE LOS DIFERENTES SISTEMAS CONSTRUCTIVOS UTILIZADOS EN ESTRUCTURAS METÁLICAS PUENTES

ESCALERAS

FERROCARRILES CARGAS LIGERAS

TENSO-ESTRUCTURA

GUAYAS Y TENSORES

CONTENIDO Editorial………………………………………………….........................................................…3 Sistemas Constructivos…………………………………………………………………………..4 Puentes …………………………………………………………………………………………..5 Ferrocarriles……………………………………………………………………..……………….6 Escaleras…………………………………………………………………………………...…… 7,8 Cubiertas Ligeras………………………………………………………………………...……....9 Tenso – Estructura…………………………………………….………………………………....10 Guayas y Tensores……………………………………………………………………….……...11 Referencias………………………………………………………………………………..……..12

EDITORIAL Esta revista es realizada por Fiorela Mora, Samanta Narváez y María Aguiar estudiantes de arquitectura de la universidad politécnica Santiago Mariño que tiene como finalidad el estudio de los sistemas constructivos.

Además se tomaran en cuenta las características del proceso de los diferentes sistemas constructivos utilizados en estructuras metálicas de acuerdo a la naturaleza de la obra: puentes, ferrocarriles, escaleras, cubiertas ligeras, tenso-estructuras, guayas y tensores.

SISTEMAS CONSTRUCTIVOS Un sistema constructivo es el conjunto de elementos y unidades de un edificio que forman una organización funcional con una misión constructiva común, sea ésta de sostén (estructura), de definición y protección de espacios habitables (cerramientos), de obtención de acondicionamiento (confort), o de expresión de imagen y aspecto (decoración). Es decir, el sistema como conjunto articulado, más que el sistema como método. Cabe mencionar que éstos suelen estar constituidos por unidades, éstas por elementos, y, éstos a su vez se construyen a partir de determinados materiales. Un sistema requiere de un diseño, para lo cual se debe atender en primer lugar a las exigencias funcionales de cada uno (función) y a las acciones exteriores de la construcción en la que se aplicara (forma y espacios), además de tener en cuenta las posibilidades de los materiales que se van a utilizar, en función de su calidad y esfuerzos que los mismos soportaran (estructuras).

CARACTERÍSTICAS DEL PROCESO DE LOS SISTEMAS CONSTRUCTIVOS DE LOS PUENTES. 

Uniformidad: Las propiedades del acero no cambian considerablemente con el tiempo.

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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.

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Durabilidad: Las estructuras durarán de forma definitiva si tienen un adecuado mantenimiento

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Ductilidad: Es la propiedad que tiene un material de soportar grandes deformaciones sin fallar bajo altos esfuerzos de tensión. La naturaleza dúctil permite fluir localmente evitando fallas prematuras.

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Tenacidad: Poseen resistencia y ductilidad, siendo la propiedad de un material para absorber energía en grandes cantidades.

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Elasticidad: Se acerca más a la hipótesis de diseño debido que sigue la ley de Hooke.

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Costo de recuperación: Se los puede reutilizar como chatarra.

CARACTERÍSTICAS DEL PROCESO DE LOS SISTEMAS CONSTRUCTIVOS DE LOS FERROCARRILES.

• El Trazo: Esta condicionado por las características topográficas del terreno sobre el cual se construye. Aunque se deben evitar pendientes fuertes, y de hecho algunas son inadmisibles, por razones económicas del trazado de una vía férrea debe adaptarse tanto como sea posible a la configuración natural del terreno; para ello se utiliza en su diseño una combinación de líneas rectas y tramas curvas tato en planta como en perfil.

• Limpieza Del Terreno: Es la remoción de la vegetación existente en las áreas que se construirán los terraplenes o taludes con el objeto de eliminar la presencia de material vegetal impedir daños en la obra y mejora la visibilidad.

• Mejoramiento Y Compactación 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 la cual debe de ser compactible.

• Colocación De Balasto: Posteriormente el balasto debe de cumplir con las siguientes normas: Granulometría de 2 a 4 cm, Forma fragmentos angulosos bastantes uniformes, terrones de arcillas 0.5%, elementos blandos 5%, desgaste mayor del 40% • 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.

• Colocación De Riel: La colocación de los rieles lo hacemos con la ayuda de la maquina estabilizadora y computadora ya que es la que pone el riel en los durmientes de manera muy fácil y precisa.

• Fijación Del Riel: La fijación del riel sirve para que no tenga movimiento y tenga un mayor soporte cuando pasa el tren sobre el riel. Son fijados a las traviesas con ayuda de tornillos o ganchos fijadores.

• Distribución Del Balasto: La distribución del balasto de la banqueta en forma de talud para una buena geometría y asentamientos de la traviesa con el balasto con ayuda de la maquina retroexcavadora bivial 20 TRR. • Regulación Y Perfilado Del Balasto: Para evitar que aparezcan pandeos en las vías , y hacer un buen perfil de banqueta para que este bien distribuido el balasto en ambos lados y crean un Angulo de talud igual.

• Bateado Del Balasto: Al batear se compacta el balasto debajo de la traviesa, creando así un apoyo estable. Los bates se introducen en el balasto verticalmente y lo compactan mediante un movimiento de cierre por debajo de la traviesa .

CARACTERISTICAS DEL PROCESO DE LOS SISTEMAS CONSTRUCTIVOS DE LAS ESCALERAS.

ESCALERAS CON DOS ZANCAS / ESCALERAS RECTILÍNEAS CON DOS ZANCAS Y PELDAÑOS TEJIDOS ENTRE ELLAS.

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Dos zancas dentadas.

Dos zancas a modo de bastidor, Dos zancas de plancha metálica, Dos zancas de perfiles tubulares, Dos zancas de perfiles en U

A menudo se eligen las escaleras de metal cuando se necesitan escaleras prefabricadas y fáciles de montar, por ejemplo, como comunicación directa entre dos espacios de una tienda o una vivienda, así como para escaleras de emergencia.

Al igual que en las escaleras de madera, se han de cumplir las normativas de protección contra incendios. El metal no es un material incombustible. Sus propiedades mecánicas (resistencia, deformación máxima y módulo de elasticidad) varían considerablemente según la temperatura. Una protección suficiente contra el fuego solo se puede alcanzar con revestimientos o capas de pintura.

ESCALERAS RECTILÍNEAS CON DOS VIGAS Y PELDAÑOS APOYADOS.        

Dos vigas de perfiles tubulares, Dos vigas de perfiles I, Dos vigas de perfiles U. Escaleras con una vigas Escaleras rectilíneas con una viga y peldaños anclados: Una viga de perfiles I, Una viga sin ménsula, Una viga con ménsula.

ESCALERAS EN VOLADIZO Y SUSPENDIDAS – ESCALERAS RECTILÍNEAS EN VOLADIZO, O SUSPENDIDAS CON PELDAÑOS EN VOLADIZO O SUSPENDIDOS.  Peldaños anclados,  Peldaños suspendidos y anclados,  Peldaños en voladizo  Peldaños suspendidos por ambos lados.

ESCALERAS DE CARACOL SIN MÁSTIL       

Dos zancas, Zancas y ménsula, Suspensión Una viga, Dos vigas, Viga tubular, Lienzo escalonado.

El sistema constructivo con lienzos escalonados también es posible en las escaleras rectilíneas y de caracol con mástil de metal.

ESCALERAS DE CARACOL CON MÁSTIL:  Mástil con zanca,  Mástil con ménsula,  Mástil con ménsula barandilla,  Mástil de varias piezas.  Escaleras prefabricadas y de emergencia: Estas escaleras se emplean, a menudo, en las construcciones industriales cuando se necesita un montaje rápido (escaleras prefabricadas). Además tienen la ventaja, frente a otras escaleras de metal, de que se pueden desmontar sin grandes dificultades ni perdida de material y volver a montarse en otro sitio.

Esto conduce a su empleo frecuente en talleres y almacenes. El empleo de elementos prefabricados, o incluso de escaleras enteras, permite reducir la mano de obra.  Escalera universal (pendiente graduable),  Escaleras de caracol, con y sin mástil,  Escalera – rampa  Escalera empinada (escalera de gato)  Escalera de emergencia.

CARACTERISTICAS DEL PROCESO DE LOS SISTEMAS CONSTRUCTIVOS DE CARGAS LIGERAS. Las cubiertas son 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 solo 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 solo se mantendrá valido cuando se 'prevean dispositivos que aseguren una eficaz redistribución de los esfuerzos. Tales dispositivos podrían estar constituidos por barras rígidas (perfiles)interrogando las chapas adyacentes, dos al menos para cada lado del unto de aplicación páralas referidas cargas concentradas. De otro modo, debería de ser analizado el comportamiento de la estructura teniendo en cuenta la asimetría de la fuerzas aplicadas, considerando entonces una estructura compleja constituida por la unión de las chapas entre si. La estructura debe ser convenientemente analizada haciéndose su discretizacion en elementos finitos de la chapa , con formas poligonales que se aproximen a la geometría real. En general se consideraran las cuatro combinaciones de: 1 sobrecargas, 2 nieve, 3 viento de succión y 4 vientos descendentes, sin pre-esfuerzo.

Uniones entre los caballetes y la estructura de soporte según sea la estructura soporte de acero a de hormigón, armado o prefabricad, tendríamos que analizar la unión de la siguiente forma: unión del aparejo de apoyo a perfil metálico.

Puede ser atornillada o soldada. En el primer caso será suficiente garantizar que los tornillos tengan una sección total por los menos igual a de los tornillos que hacen la unión entra la chapa de la cubierta y los aparejos de apoyo.

En el segundo caso , se verifican los cordones de soldadura (cordones en Angulo), en lo que se refiere a su espesor y longitud, de acuerdo con lo establecido en el Reglamento de Estructuras de Acero para Edificios, atendiendo a los esfuerzos en juego (tracción y corte).

Unión del aparejo de apoyo a estructura de hormigón Esta unión puede ser directa , a través de un elemento intermedio, constituido por un perfil de acero ansiado en el hormigón en su ejecución o fijado después mediante tornillos sobre tacos de alta resistencia. En cualquier caso, la unión a la estructura de soporte debe realizarse con elementos que sean de sección por lo menos igual que la de los tornillos de unión de la chapa a los aparejos de apoyo.

CARACTERISTICAS DEL PROCESO DE LOS SITEMAS CONSTRUTIVOS EN TENSOESTRUCTURAS. Las tenso estructuras se representa básicamente por superficies de tejido estáticas conseguidas por la tensión de las mismas mediante la combinación de estructuras de acero (mástiles) y tirantes de cables.

Es un tipo de solución de protección solar muy singular, con la posibilidad de diseñar infinitas formas tridimensionales (laxas, aéreas, triangulares, paraboloides hiperbólicos, conoides de revolución, etc.).

GUAYAS Y TENSORES. GUAYAS. los cables son estructuras sin rigidez a la flexión debido a la pequeña sección transversal en relación a su longitud, por lo que la carga se transforma en tracción y hace que el cable cambie su forma según la carga que se le aplique. Resistente únicamente esfuerzos de tracción pura. La forma responde a las cargas.

Recuerda que ellos se aplican en varios tipos de estructuras como puentes y tensos-estructura.

Estructuras colgantes se basan en empleo de elementos tipo cable o cuerda, denominados tirantes; que funcionan únicamente a tracción y sirven para sustentar otros elementos. Es la estructura típica de los puentes colgantes… puente peatonal, en valadares, vigo.

TENSORES. Los tensores son mecanismos que permiten introducir tracciones en la estructura por accionamiento de determinadas piezas. Fundamentalmente introducen acortamientos entre los puntos que unen. Los tensores son componentes que soportan peso colgante, transmitiendo el esfuerzo a columnas, losas o a vigas.

REFERENCIAS Mirambell Arrizabalaga, E. Apuntes de la asignatura: Estructuras metรกlicas I. Publicaciones Cpet, 2002.

Arnedo Pena, A. Apuntes de la asignatura: Estructuras metรกlicas II. Publicaciones Cpet, 2003.