SISTEMAS ESTRUCTURALES Valeria Ducharne C.I. 19.166.378. Proyecto de Estructura.
Sistemas Estructurales. Un sistema estructural es el modelo f铆sico que sirve de marco para los elementos estructurales, y que refleja un modo de trabajo. Un objeto puede tener, a su vez, una mezcla de sistemas estructurales.
Clasificaci贸n. ESTRUCTURAS MACIZAS: Son aquellas en las que la resistencia y la estabilidad se logran mediante la masa, aun cuando la estructura no se completamente s贸lida.
ESTRUCTURAS RETICULARES: Consiste en una red de elementos ensamblados ESTRUCTURAS SUPERFICIALES: Pueden tener alto rendimiento debido a su funci贸n doble como estructura y envolvente, pueden ser muy estables y fuertes.
Estructuras Macizas.
Estructuras Reticulares.
Estructuras Superficiales.
Tipos de Sistemas Estructurales. ESTRUCTURA DE MADERA: Una estructura de madera es un tipo de sistema estructural ligero. Estas construcciones se utilizan con frecuencia para edificios de oficinas, escuelas, edificios gubernamentales, edificios comerciales, apartamentos y viviendas. Los edificios con sistemas estructurales a base de madera son fuertes y ligeros, lo que los hace muy estables en zonas de terremotos. Qu茅 tan fuerte es la madera depende de la condici贸n de la estructura de madera, de los nudos o grietas en la misma, de su contenido de humedad y de la direcci贸n de la veta.
Tipos de Sistemas Estructurales. HORMIGÓN PREFABRICADO El hormigón prefabricado puede utilizarse como parte de un sistema estructural o como un sistema estructural completo. Este sistema utiliza columnas prefabricadas, muros portantes prefabricados, pavimento de núcleo hueco o de doble T y vigas con revestimiento. Los sistemas prefabricados ofrecen varias ventajas porque son rápidos de construir. Las secciones prefabricadas pueden hacerse tan pronto como el constructor obtiene los permisos y luego el edificio puede ser erigido inmediatamente. Esta construcción veloz hace que sea posible encerrar rápidamente el edificio para que los comerciantes del interior puedan empezar a trabajar cuanto antes.
Tipos de Sistemas Estructurales. ACERO Y CONCRETO Acero y hormigón sistemas estructurales son un tipo de sistema compuesto. Este tipo de sistema puede combinar las estructuras de acero estructural con tubos de hormigón o de hormigón muros de corte con un marco de acero. Este sistema se utiliza con frecuencia para la construcción de edificios altos, como rascacielos. El acero y el hormigón puede resistir el estrés del viento y la gravedad.
Tipos de Sistemas Estructurales. ESTRUCTURA DE CORTE Un sistema estructural de marco de corte es una en la que las articulaciones se colocan en direcciones ortogonales. Esto ayuda a que el edificio resista la fuerza del viento desde cualquier dirección. La resistencia al viento es debido a la flexión de las columnas del bastidor. Muchas veces estos sistemas crean superficies en forma de cuadrícula extensible, especialmente cuando se utiliza material de construcción ligero. En última instancia, estructuras profundas significan menos flexión. Esto es porque se transfiere más fuerza a la parte inferior del edificio. Sin embargo, en algún punto de la profundidad de la estructura interferirá con otros componentes del edificio, tales como conductos y sistemas de climatización.
Tipos de Sistemas Estructurales. SISTEMA DE PLACA PLANA El sistema de placa plana fue uno de los primeros sistemas utilizados en los edificios de gran altura. Este sistema utiliza cabezales de corte o acero reforzado en las columnas, y luego placas planas entre las mismas. Por lo general, estas placas planas se hacen de concreto y de versiones modernas que puede ser prefabricadas. El diseĂąo utiliza barras que forman anillos concĂŠntricos que luego son reforzados con barras ortogonales y diagonales entre las columnas. El espesor de la placa es un factor principal para determinar la capacidad de carga de la estructura.
Perfiles metálicos estructurales Los perfiles metálicos son aquellos productos laminados, fabricados usualmente para su empleo en estructuras de edificación, o de obra civil. Se distinguen: Perfil T: E s un prisma mecánico, frecuentemente fabricado en acero laminado cuya sección tiene forma de T. Los metálicos el extremo del alma es redondeado, así como las uniones de la misma con las caras interiores de las alas y las aristas interiores de éstas. Las caras interiores de las alas están inclinadas un 2% respecto a las exteriores, y las del alma un 2% respecto a su eje. Perfiles doble T: Un perfil doble T (o perfil I o H) es un perfil laminado o armado cuya sección transversal está formada por dos alas y un alma de unión entre ellas. Generalmente se usan como vigas de flexión, cuando los esfuerzos de torsión son pequeños. Perfiles no ramificados:
Perfil UPN: Es un tipo de producto laminado cuya sección tiene forma de U. Se usan como soportes y pilares, soldando dos perfiles por el extremo de las alas, formando un especie de tubo de sección casi cuadrada, con momento de inercia muy semejante en sus dos ejes principales. Adicionalmente, en algunos casos permite el uso del espacio interior para realizar conducciones.
Perfiles metálicos estructurales Perfil L: Es un tipo de producto laminado cuya sección tiene forma de ángulo recto, con las alas de igual o distinta longitud. Las caras de éstas son paralelas entre sí, y la unión de las caras interiores está redondeada. Las alas tienen el borde exterior con aristas vivas, y el interior redondeado. Perfil LD: Es un tipo de producto laminado cuya sección tiene forma de ángulo recto, con alas de distinta longitud. Las caras de éstas son paralelas, y la unión de las caras interiores es redondeada. Las alas tienen el borde exterior con aristas vivas, y el interior redondeado.
Perfiles metรกlicos estructurales
Perfil T.
Perfil UPN
Perfil doble T.
Perfil L
Perfil LD
Cerchas metálicas y mallas espaciales Una malla espacial es una tipología de estructura espacial, un sistema estructural compuesto por elementos lineales unidos de tal modo que las fuerzas son transferidas de forma tridimensional. Macroscópicamente, una estructura espacial puede tomar forma plana o de superficie curva. Las mallas espaciales son aquellas en las que todos sus elementos son prefabricados y no precisan para el montaje de medios de unión distintos de los puramente mecánicos Las barras de las mallas espaciales funcionan trabajando a tracción o a compresión, pero no a flexión. De esta manera las mallas espaciales cumplen lo siguiente: • Las fuerzas exteriores sólo se aplican en los nudos. • Los elementos se configuran en el espacio de tal modo que la rigidez de cada unión se puede considerar despreciable, es decir, cada unión se considera una articulación a efectos de cálculo.
Losacero Losacero es una lámina corrugada de acero galvanizado estructural, perfilada para que se produzca un efectivo ajuste mecánico con el concreto, gracias a las muescas especiales que además sustituyen el acero a la tracción de la placa. VENTAJAS: El galvanizado de la lámina le garantiza una larga vida útil en cualquier condición ambiental En la mayoría de los proyectos se elimina el uso de puntales, reduciendo costos de instalación Se obtienen placas más livianas ( 8 a 10 cm de espesor ) Se instala de forma rápida y limpia. USOS: El losacero encuentra sus aplicaciones más importantes en la realización de entrepisos para edificaciones, ampliaciones y mezzaninas, puentes, estacionamientos, techos para viviendas unifamiliares.
Membrana Es un material preelaborado que se utiliza como capa única de impermeabilización en obras de construcción. Generalmente se proporciona en rollos, y están formados por una capa central de refuerzo, otra antiadherente, la terminación superficial o protección, y la capa de asfalto impermeabilizante. Es un material empleado en construcción como capa de impermeabilización de azoteas, terrazas, techos, balcones, canalones, ductos, pretiles, canteros, pisos, sótanos y una gran cantidad de situaciones.
Concreto Armado Al concreto también se lo conoce en otros países con el nombre de hormigón. Se trata de un material de gran utilización, fundamentalmente en el ambiente de la construcción.
El hormigón armado consiste en la utilización de hormigón reforzado con barras o mallas de acero, llamadas armaduras. También se puede armar con fibras, tales como fibras plásticas, fibra de vidrio, fibras de acero o combinaciones de barras de acero con fibras dependiendo de los requerimientos a los que estará sometido. El hormigón armado se utiliza en edificios de todo tipo, caminos, puentes, presas, túneles y obras industriales. La utilización de fibras es muy común en la aplicación de hormigón proyectado, especialmente en túneles y obras civiles en general.
Muros Portantes (Estructura tipo túnel) Se conoce como sistema tipo cajón o tipo túnel a los arreglos entre placas verticales (muros), las cuales funcionan como paredes de carga, y las placas horizontales (losas). Este sistema genera gran resistencia y rigidez lateral, pero si la disposición de los muros se hace en una sola dirección o se utiliza una configuración asimétrica en la distribución de los muros, se generan comportamientos inadecuados que propician la posibilidad del colapso. En los sistemas tipo cajón, las cargas gravitacionales se transmiten a la fundación mediante fuerzas axiales en los muros, los momentos flexionantes son generalmente muy pequeños comparados a los esfuerzos cortantes, por lo cual no se puede esperar un comportamiento dúctil, al no producirse disipación de energía.
La madera como elemento estructural. La madera de construcción es aquella que se utiliza en la producción intensiva de elementos estructurales como vigas, correas, cabriadas, etc. o para la realización de estructuras portantes de un edificio, como por ejemplo techos, paredes, escaleras, etc. Estas maderas convienen que sean de rápido crecimiento, baratas y no necesariamente de una alta calidad. La tendencia actual se orienta a la utilización de coníferas, maderas livianas, blandas y de bajo peso propio. La construcción de edificios con estructura en base a madera implica la utilización también de un conjunto de otros materiales afines y complementarios.