SISTEMASESTRUCTURALES

Republica Bolivariana de VenezuelaMinisterio del Poder Popular para la Educación SuperiorI.U.P “Santiago Mariño”

Profesor:Héctor Márquez

Bachiller:Albamarina BolívarC.I: 25.387.228

Sistemas estructuralesSon las estructuras compuestas de varios miembros, que

soportan las edificaciones y tienen además la función de soportar las cargas que actúan sobre ellas transmitiéndolas al suelo.

Clasificación de las estructuras• Aquellas en que las cargas del edificio son

sostenidas por muros soportantes, llamados, muros de carga.

• Las que conforman una armazón o esqueleto que sostiene el resto de la edificación, llamadas asimismo armazón, donde los muros solo tendrán función de cierre o divisoria, pero no soportantes. Generalmente las componen losas, vigas y columnas.

• Estructuras mixtas, que son aquellas que se componen de muros soportantes, armazón de vigas y columnas interiores.

Características Muros de carga

Lo principal en este elemento, es lograr que se a lo suficientemente resistente para soportar las cargas que le son transmitidas por los elementos que soportan, como cubiertas, entrepisos, otros muros superiores, etc. Para lograr la resistencia necesaria se debe tener en cuenta, el espesor del muro, la calidad de los materiales con que se construye, la altura y el tipo de carga que soportará. Los muros de carga reciben y transmiten las cargas de forma lineal. De acuerdo al material con que son construidos, pueden ser de hormigón armado, piedras naturales, ladrillos de barro y bloques de mortero. Estos últimos son los más usados, debido al alto costo de los de hormigón, y las piedras están en desuso.

Tipos Estructuras de acero

Son las que los elementos soportantes, tanto verticales (columnas), como horizontales (vigas), son de perfiles de acero laminado, como angulares, canales, vigas I, etc.

Son elementos prefabricados que se preparan en un taller y se llevan a la obra listas para ser colocadas. En comparación con otros sistemas estructurales, este es más económico debido al ahorro del tiempo de ejecución. La unión de los elementos entre sí, se hace remachada, soldada, o con pernos y/o pasadores. • Ventajas

- Las estructuras pueden hacerse de sección menor que con otros materiales, pues el material es homogéneo y muy resistente.• Desventajas- Deben protegerse de la corrosión con pinturas especiales o recubrimiento de hormigón.- Son peligrosas en caso de incendio, pues tienden a deformarse por el calor

Estructuras de hormigón armadoLos miembros del hormigón armado están constituidos por

hormigón y barras de acero (cabillas) que son el refuerzo. Su función principal es resistir esfuerzos de compresión, y la del refuerzo, soportar fuerzas de tracción, pero ambos materiales trabajan como una unidad.  • Ventajas

- Su plasticidad, que permite su adaptación a infinidad de formas mediante el empleo para la fundición, de moldes y encofrados.- Resistencia al fuego (comienza a destruirse a partir de los 600° C.- Durabilidad: su calidad mejora con el tiempo.-Costo de mantenimiento mínimo.-Es un material bastante impermeable.• Desventajas- Material muy pesado (2400 kg/m³)- Control de la calidad complejo.- Tiempo para obtener su resistencia útil (unos 28 días).- Técnica compleja (esmerada ejecución, encofrado, fundición, curado y desencofrado).

Estructura de maderaEn esta, los elementos

estructurales se fabrican de madera. Requiere gran habilidad para lograr sus uniones, ensambles y conexiones, según el tipo de madera usado, así como una gran precisión para el montaje (ver imagen principal).

El montaje de estas estructuras es bastante rápido, pues no se necesitan grandes equipos de izaje por lo liviano del conjunto. Se emplean en naves industriales y en otras construcciones que tengan un destino provisional.• Ventajas- Ligereza- EconomíaFacilidad de elaboración• Desventajas- Combustibilidad- Mantenimiento

Perfiles Metálicos En la construcción, los perfiles metálicos suponen un

componente fundamental e imprescindible.Se trata de elementos fabricados principalmente en acero,

hierro  y aluminio cuyo uso se extiende a gran variedad de ámbitos de aplicación; superficies, enmarcado de ventanas y puertas, cerramientos de techos, paredes, aberturas, extramuros y fachadas, barandas.

Los perfiles se utilizan como elementos estructurales, incrementando y asentando la resistencia en la obra. Puede contar con diferentes formas geométricas, según las prioridades de uso y aplicación,  teniendo como objetivo el reforzamiento de la pieza estructural. Podemos generalizar que los perfiles

metálicos van destinados, en mayor medida, a usos comerciales e industriales debido a las características mecánicas, físicas y químicas que ofrecen.

Otro de los aspectos de fabricación a tener en cuenta es la electrólisis, un proceso que, mediante el uso de electricidad, se divide el metal en dos para formar de nuevo uno solo, se trata de una medida para incrementar la resistencia ante la corrosión

La Carpintería Metálica La carpintería metálica es un oficio

en el que se utilizan metales para la fabricación de estructuras metálicas o artefactos para el cerramiento de viviendas u otros lugares como locales comerciales, tales como puertas, ventanas, muebles, accesorios, persianas, barandas, pasamanos, escaleras, entre otros.

Algunos de los productos de la carpintería metálica son: las escaleras metálicas con barandas en lamina alfajor para bodegas industriales, las cortinas enrollables en flejes metálicos con elevación manual o automática, las rejas en flejes enrollables, así como otros materiales de aluminio que combinan en la decoración y la construcción.

En los trabajos más comunes de carpintería metálica destacan la fabricación de puertas, ventanas, armarios, cierres y pasamanos en donde se utiliza el aluminio metálico en las diferentes cualidades de este metal de múltiples usos en materia industrial.

Cerchas Metálicas La cercha es una composición

de barras rectas unidas entre sí en sus extremos para constituir una armazón rígida de forma triangular, capaz de soportar cargas en su plano, particularmente aplicadas sobre las uniones denominada nodos; en consecuencia, todos los elementos se encuentran trabajando a tracción o compresión sin la presencia de flexión y corte. Este tipo de sistemas tienen la característica de ser muy livianos y con una gran capacidad de soportar cargas.  Se utilizan principalmente en construcciones con luces grandes, como techos de bodegas, almacenes, iglesias y en general edificaciones con grandes espacios en su interior. Las cerchas también se usan en puentes, aunque para este tipo de estructuras los puentes atirantados, colgantes (cables), los puentes en vigas de alma llena (ya sea vigas armadas soldadas)  y los puentes en concreto pres forzado se han desarrollado tanto que resultan ser sistemas mas atractivos para el diseñador.De acuerdo con su uso tenemos cerchas  para techos, para puentes o simplemente para vigas pertenecientes a un sistema de piso. 

Mallas Espaciales Estructura de barras de madera (laminada, aserrada o en rollo)

verticales, horizontales e inclinadas interconectadas mediante nudos. El calificativo espacial se refiere a que es una estructura difusa en el espacio, es decir, que en vez de situarse en un mismo plano (o asimilable) se dispersa en muchos elementos ligeros orientados en las tres dimensiones del espacio. Cubrición de todo tipo de naves y

edificios donde se quiere eliminar al máximo el número de apoyos interiores, llevándose todas las cargas a elementos puntuales. Destacan los siguientes usos: fábricas, almacenes, hangares, estaciones de tren y aparcamiento, gasolineras, supermercados y grandes superficies de ventas, techos de estadios y estructuras base de puentes.

En general las mallas espaciales (no solo las de madera) se considera que son competitivas a partir de los 25 metros de luz. Este tipo de estructuras es especialmente válida para grandes superficies diáfanas cuyos elementos trabajen solo a compresión, como superficies antifuniculares, bóvedas o cúpulas regulares o superficies geodésicas.

Losa AceroEste tipo de estructura es a base de lámina de acero galvanizada

y su fabricación le permite tener adherencia con el concreto, trabajar como cimbra y contribuir como acero de refuerzo del concreto.

Es un sistema de entrepiso metálico que utiliza un perfil laminado diseñado para anclar perfectamente con el concreto y formar la losa de azotea o entrepiso Este sistema además de �tener una excelente resistencia estructural disminuye los tiempos de construcción generando ahorros en mano de obra, tiempo y renta de equipo. Actúa como acero de refuerzo �positivo y cimbra Se puede aplicar con �vigas trabajando como sección compuesta. Usos: Entrepisos de centros

comerciales, edificios corporativos, estacionamientos, hoteles, hospitales, etc.

MembranasLas membranas arquitectónicas son estructuras elaboradas

con postes, cables y textiles tensionados que permiten diseños de gran variedad y belleza y pueden utilizarse como cubiertas y cerramientos en estadios, coliseos, parques, centros comerciales, aeropuertos, plazoletas de comidas, terminales de transporte, instalaciones deportivas y centros recreativos.Las membranas arquitectónicas tienen muchas cualidades técnicas y estéticas:- Permiten ilimitadas posibilidades de diseño.- Se pueden instalar en todos los climas- Producen ahorros en cimentación y estructura porque son muy livianas.- Son de larga duración y fácil mantenimiento.- La iluminación interna genera reflejos nocturnos muy especiales.- Son translúcidas.- Evitan que pase el calor y mantienen ambientes confortables en clima cálido.- Permiten ahorros de energía en iluminación y climatización

Concreto ArmadoEl concreto por sus características es el material idóneo para

elementos que estén sometidos únicamente a esfuerzos de compresión.

El concreto armado obtiene sus ventajas al combinar características del concreto y el acero y compensar las carencias de uno con el otro. Una de las características que ha permitido la combinación del concreto y el acero es su similitud en el coeficiente de expansión térmica, lo que evita los desplazamientos relativos entre el acero y el concreto circundante por cambios de temperatura.

El concreto al igual que otros materiales, se diseña para utilizarse en elementos estructurales que soportaran esfuerzos de carga a la compresión y a la flexión, en el primero de los casos elementos como las cimentaciones, pavimentos, columnas, y en el segundo caso las vigas, o que soporte una combinación de estas cargas como las losas de piso.

Pórticos Pórticos se puede definir

como un conjunto de elementos estructurales unidos en sus extremos mediante juntas rígidas o pernos, además se cumple que los ejes de las vigas no está alineado.

El sistema estructural de pórticos permite una gran libertad en los espacios, ya que las columnas están aisladas en sentido longitudinal. Los pórticos funcionan como estructuras planas ya que las acciones, reacciones luces y deformaciones se dan en un mismo plano

Muros Portantes Los muros portantes, también conocidos como muros de carga son justamente paredes de edificaciones que poseen la función estructural, es decir, que soportan cargas de otros elementos estructurales como lo son los arcos, bóvedas, vigas, viguetas y cubierta.

Este muro, es la pared maestra y debe estar construida con materiales resistentes a la fuerza.Los materiales pueden ser: bloques de hormigón armado, ladrillo macizo, madera, entre otros.

La madera como elemento estructural

La madera tiene características muy convenientes para su uso como material estructural y como tal se ha empleado desde los inicios de la civilización. Al contrario de la mayoría de los materiales estructurales, tiene resistencia a tensión superior a la de compresión, aunque esta última es también aceptablemente elevada. Su buena resistencia, su ligereza y su carácter de material natural renovable constituyen las principales cualidades de la madera para su empleo estructural. Su comportamiento es relativamente frágil en tensión y aceptablemente dúctil en compresión, en que la falla se debe al pandeo progresivo de las fibras que proporcionan la resistencia.

La  madera es uno de los materiales más utilizados durante la construcción, es más existen viviendas que únicamente utilizan la madera como material constructivo, por lo cual cabe destacar que los dos tipos de madera más utilizados para la construcción debido a su gran resistencia y durabilidad son las utilizadas en la carpintería y la de la construcción esta última se usa como material estructural, como son las correas y las vigas.  También se utiliza para elaborar las paredes, techos y escaleras.