sistemas estructurales usados en venezuela
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INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITECNICO SANTIAGO MARIÑOEXTENSION POLAMAR
ARQUITECTURA 41PROYECTO DE ESTRUCTURA
SISTEMAS ESTRUCTURALES USADOS EN VENEZUELA
MARIA CAROLINA TORO C.I. 25.157.017
SISTEMAS ESTRUCTURALES
Un sistema estructural es el modelo físico 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
Los sistemas estructurales en sus variaciones se caracterizan por:
Forma geométrica u orientación.
Materiales de los elementos. Forma de unión de los
elementos Forma de apoyo de la
estructura. Cargas o fuerzas que
soporta la estructura. Condiciones de uso, función,
forma y escala. Limitaciones de forma y
escala.
En Venezuela podemos destacar 5 sistemas estructurales como los mas empleados: Sistemas Aporticados, Concreto Armado, Cerchas, Arcos, Tridilosa
SISTEMAS APORTICADOS
Un sistema porticado es el que utiliza como estructura una serie de pórticos dispuestos en un mismo sentido, sobre los cuales se dispone un forjado. Es independiente de su arrostramiento, que podrá hacerse con pórticos transversales, cruces de San Andrés, pantallas u otros métodos; y del material utilizado, generalmente hormigón o madera.
Sus elementos estructurales
principales consisten en zapatas, vigas y
columnas conectados a través de nudos formando pórticos
resistentes en las dos direcciones
principales (X , Y)
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL SISTEMA APORTICADO VENTAJAS
Gran libertad en la distribución de los espacios internos del edificio.
Son estructuras muy flexibles que atraen pequeñas solicitaciones sísmicas.
Disipan grandes cantidades de energía gracias a la ductilidad que poseen los elementos y la gran hiperestaticidad del sistema.
DESVENTAJAS El sistema en general presenta
una baja resistencia y rigidez a las cargas laterales.
Es difícil mantener las derivas bajo los requerimientos normativos.
Su gran flexibilidad permite grandes desplazamientos lo cual produce daños en los elementos no estructurales.
CONCRETO 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.
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL CONCRETO ARMADOVENTAJAS
Es una material con aceptación universal, por la disponibilidad de los materiales que lo componen.
Tiene una adaptabilidad de conseguir diversas formas arquitectónicas.
Tiene la característica de conseguir ductilidad.
Posee alto grado de durabilidad. Posee alta resistencia al fuego. (Resistencia
de 1 a 3 horas) Tiene la factibilidad de lograr diafragmas de
rigidez horizontal. (Rigidez: Capacidad que tiene una estructura para oponerse a la deformación de una fuerza o sistema de fuerzas)
Capacidad resistente a los esfuerzos de compresión, flexión, corte y tracción.
La ventaja que tiene el concreto es que requiere de muy poco mantenimiento
DESVENTAJAS Las desventajas están asociadas al
peso de los elementos que se requieren en las edificaciones por su gran altura, como ejemplo tenesmo si las edificaciones tienen luces grandes o volados grandes las vigas y losas tendrían dimensiones grandes esto llevaría a generar mayor costo en la construcción de la edificación.
Por otro lado los elementos arquitectónicos que no tiene estructura ya sean tabiques o muebles pueden ser cargar gravitatorias ya que aumentarían la fuerza sísmica por su gran masa.
La adaptabilidad al logro de formas diversas ha traído como consecuencia configuraciones arquitectónicas muy modernas e impactantes pero con deficiente comportamiento sísmico. Excesivo peso y volumen.
CERCHAS
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.
En las cerchas es muy importante el medio de unión, que es mediante: Remaches, Tornillos o Soldaduras, ubicados en una cartela colocada en la intercepción o nodo
CERCHAS
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LAS CERCHASVENTAJAS
La cercha es uno de los principales tipo de estructura empleados en ingeniería, ya que proporciona una solución practica y económica debido a la ligereza del peso y su gran resistencia.
Versatilidad en el uso de materiales para su construcción como lo son: (Madera y Acero) DESVENTAJAS
Son estructuras susceptibles a la vibración, lo cual trae como consecuencia una instalación ruidosa.
Aunque el acero es un material incombustible cuando se le somete al fuego directo y continuo, disminuye su resistencia y se deforman los elementos con probables defectos destructivos. Este riesgo es posible disminuirlo mediante la instalación de rociadores suspendidos, los cuales se accionan a una temperatura predeterminada.
ARCOS ESTRUCTURALES
Es el elemento constructivo de directriz en forma curvada o poligonal, que salva el espacio abierto entre dos pilares o muros transmitiendo toda la carga que soporta a los apoyos, mediante una fuerza oblicua que se denomina empuje.
Los arcos son usados en una variedad de combinaciones para techos curvos, uno de las más simples es la de los techos con arcos paralelos con elementos transversales y placas como techo. Pueden ser colocados de forma diagonal y radial.
En estos tipos de techos los elementos de conexión de los arcos trasmiten la carga del techo a los arcos por acciones de flexión o de arcos y los arcos llevan la carga al suelo. Los rangos de luces para el uso de arcos son de 25 a 70 m
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS ARCOS ESTRUCTURALES
VENTAJAS El arco es en esencia una
estructura de compresión utilizado para cubrir grandes luces. Un arco lleva una combinación de compresión y flexión debido a no puede cambiar su forma para los tipos de carga, por lo que el material a usar debe soportar algo de flexión además de la compresión que se genera por la forma curva.
DESVENTAJAS Si se invierte la forma parabólica
que toma un cable sobre el cual actúan cargas uniformemente distribuidas según una horizontal, se obtiene la forma ideal de un arco que sometido a ese tipo de carga desarrolla sólo compresión, los momentos flectores y las fuerzas cortantes se reducen al mínimo e incluso, en algunas estructuras, se eliminan completamente.
La forma de un arco debe ser funicular para las cargas más pesadas a fin de minimizar el momento
TRIDILOSA
Estructura mixta de concreto y acero que se compone de elementos tubulares soldados u atornillados a placas de conexión, tanto en el lecho superior como en el inferior que generalmente son capas de concreto
• Una de las cualidades más destacadas de su estructura es que puede ahorrar un 66% de hormigón y hasta un 40% de acero, debido al hecho de que no necesita ser rellenado de hormigón en la zona de tracción, solamente en la zona superior de compresión.
• La tridilosa es ideal para salvar claros muy grandes. Una de las cualidades más destacadas de su estructura es que puede ahorrar un 66% de hormigón y hasta un 40% de acero, debido al hecho de que no necesita ser rellenado de hormigón en la zona de tracción, solamente en la zona superior de compresión.
• La tridilosa es ideal para salvar claros muy grandes.
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LAS TRIDILOSASVENTAJAS
Cubre grandes luces con techos: horizontales, a dos aguas, deforma poligonal o, de arco de segmentos.
Menor cantidad de concreto y por consiguiente menor peso propio por m2. de área techada.
Es un buen aislante térmico y acústico
Rapidez de construcción. Se puede construir varios pisos
aprovechando mejor el terreno que por lo general es caro y escaso
DESVENTAJAS Su uso no es muy extendido aun,
y se requiere de especialistas técnicos calificados.
No es muy utilizado en proyectos de baja escala (viviendas).
Con el tiempo, presenta leves deflexiones que generan empozamientos del agua de las lluvias (sobre todo en grandes luces).
El contacto de elementos oxidantes como el agua y el aire harán que las estructuras de fierro tengan un tratamiento el cual consistirá en esmaltes alquílicos priorizando las zonas de uniones
PERFILES METALICOS
Los perfiles estructurales son piezas de acero laminado cuya sección transversal puede ser en forma de cuadrado, rectangular, perfil T, canal o ángulo, costanera y en doble T
MADERA COMO ELEMENTO ESTRUCTURAL
La madera tiene características muy convenientes para su uso como elemento estructural y como tal se ha empleado desde los inicios de la civilización.
Características: • Tiene resistencia a tensión superior a la de
compresión • Tiene buena resistencia, ligereza y carácter
natural. • Su comportamiento es relativamente frágil
en tensión y aceptablemente dúctil en compresión. El material es fuertemente anisotrópico, ya que su resistencia en notablemente mayor en la dirección de las fibras que en las ortogonales de ésta.