2. Sistemas Estructurales
Es un ensamblaje de miembros o elementos independientes para conformar
un cuerpo único y cuyo objetivo es darle solución (cargas y forma) a un
problema civil determinado.
La manera de ensamblaje y el tipo de miembro ensamblado definen el
comportamiento final de la estructura y constituyen diferentes sistemas
estructurales.
3. Tipos de sistemas estructurales
Sistemas Aporticado
Los elementos porticados, son estructuras de concreto
armado con la misma dosificación columnas -vigas
peraltadas, o chatas unidas en zonas de confinamiento
donde forman Angulo de 90º en el fondo parte superior y
lados laterales, es el sistema de los edificios porticados. Los
que soportan las cargas muertas, las ondas sísmicas por
estar unidas como su nombre lo indica-El porticado o
tradicional consiste en el uso de columnas, losas y muros
divisorios en ladrillo.
VENTAJAS
- El sistema porticado tiene la ventaja al permitir ejecutar todas
las modificaciones que se quieran al interior de la vivienda,
ya que en él los muros, al no soportar peso, tienen la
posibilidad de moverse.- Sistema porticado posee la
versatilidad que se logra en los espacios y que implica el
uso del ladrillo. "La gente sigue queriendo el ladrillo", se
comenta, y se añade que este material aísla más el ruido
de un espacio a otro.- El sistema porticado por la utilización
muros de ladrillo y éstos ser huecos y tener una especie de
cámara de aire, el calor que trasmiten al interior de la
vivienda es mucho poco.
DESVENTAJAS
- Este tipo de construcción húmeda es lenta, pesada y por
consiguiente más cara. Obliga a realizar marcha y
contramarcha en los trabajos. Ejemplo. Se construye la
pared y luego se pica parte del muro para hacer las regatas
de las tuberías)
4. Tipos de sistemas estructurales
Sistemas abovedados
Tiene su base en el arco o elemento sustentante de
forma curva destinado a salvar un espacio más o
menos grande formado por piedras talladas en
forma de cuña (dovelas). El arco básico es el de
medio punto, una bóveda es una obra de fábrica de
forma arqueada cuya misión consiste en cubrir un
espacio comprendido entre dos muros o soportes
creando un techo o una cubierta. Sus formas pueden
ser múltiples según el arco pero todas se derivan en
dos fundamentales que son: la cilíndrica y la
esférica.
VENTAJAS
El sistema abovedado se caracteriza por el uso de la
bóveda y el arco. Tiene la ventaja sobre el
adintelado de que los empujes de la cubierta no
son totalmente verticales, sino que se desvían
lateralmente con lo que se pueden conseguir
espacios diáfanos más amplios, además de poder
prescindir, si es necesario, de la piedra y por
supuesto de las grandes vigas de madera, y
utilizar materiales como el ladrillo.
5. Tipos de sistemas estructurales
Sistemas estructurales mixtos
• El estudio de las acciones mixtas se aplica a casos límite
en que el acero estructural desaparece, quedando la
sección mixta reducida a una sección típica de hormigón
armado o pretensado.
Si alternativamente se omite el hormigón, la sección
mixta se reduce a una sección ordinaria de acero
estructural, siendo aquí también de validez el paso al
límite de la teoría de las secciones mixtas, en este caso
en particular.
De cualquier modo, ambas extrapolaciones , hormigón o
metálica, no son consideradas como secciones
propiamente mixtas.
Cada material por separado ofrece soluciones valiosas en
el ámbito de la construcción; por ello, el empleo racional y
combinado donde se aprovechan las cualidades de cada
uno, limitando o eliminando lo desfavorable, se
complementan con una apropiada utilización de técnicas,
considerando variables como la zonificación,
maquinarias, mano de obra, plazos de ejecución entre
otros.
Ventajas
Optimización del material: al complementar las ventajas del
acero y el hormigón se consiguen estructuras que son
más livianas, en que todo el material se está
aprovechando.
Mayores luces libres: la alta relación resistencia/peso del
acero combinada con la rigidez adicional proporcionada
por el hormigón permiten que para igual miembro
estructural de acero, el elemento mixto permite cubrir
mayores distancias que el elemento de acero u hormigón
por separado.
Rapidez de construcción: es posible avanzar con la estructura
de acero sin necesidad de esperar por el curado del
hormigón.
Desventajas
Conseguir que hormigón y acero trabajen en conjunto
requiere normalmente del uso de conectores especiales y
trabajo adicional al caso de la construcción convencional
en acero u hormigón.
Durante el proyecto, la resistencia despreciable a la tracción
del hormigón agrega un grado de complejidad a la hora
de determinar la rigidez de los elementos estructurales.
Además, el efecto de fenómenos como la fluencia lenta o
creep y la retracción del hormigón puede ser mayor que
en el caso de estructuras de hormigón armado
6. Perfiles metálicos
• Los perfiles metálicos son aquellos productos laminados, fabricados usualmente para su empleo en estructuras
de edificación, o de obra civil. Se distinguen:
• Un perfil T: es un prisma mecánico, frecuentemente fabricado en acero laminado cuya sección tiene forma de T.
• Perfil T metálico: 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.
• Perfil 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.
7. Carpintería metálica
La carpintería metálica consiste en la fabricación y comercialización de productos de acero, hierro, aluminio, cobre,
latón, bronce para se empleados en la construcción, industria, sector agrario, decoración y hogar.
También podemos considerar como carpintería metálica los trabajos de puertas y rejas de hierro, mamparas,
cerramientos, escaleras, barandillas, celosías, ventanas, toldos, persianas, y trabajos como construcción de
estructuras metálicas y naves industriales.
Entre las ventajas de la carpintería metálica podemos citar su durabilidad, el bajo
coste de mantenimiento y las dimensiones reducidas del perfil.
8. 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
• Usos
• Las cerchas se emplean cuando se tiene luces libres grandes como puentes, sitios públicos y estadios. Las cerchas
paralelas se usan en recintos amplios, de cordones superiores curvos se comportan similar a una estructura
colgante o un arco y se emplean en algunos puentes, en techos y entrepiso se emplean cerchas livianas
9. Mallas Espaciales
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.
Ventajas
• Reparto de las cargas en todos sus elementos.
• Gran robustez. Debido al elevado numero de elementos que
constituyen las mallas espaciales, aunque uno (o varios) falle,
no se produce el colapso total de la estructura.
• Empleo de componentes prefabricados.
• Estructuras ligeras.
• Libertad en la localización de los apoyos, ya que pueden
soportarse en cada uno de sus nudos.
• Geometría regular, lo que las dota de facilidad en la
construcción.
• Facilidad de elevación.
Inconvenientes
• Coste elevado en comparación con otras estructuras.
• Dependiendo del sistema de montaje empleado, puede
requerir mucho tiempo.
• Baja resistencia frente al fuego.
10. Losa Acero
Losa acero es un sistema de entrepiso metálico que
le asegura máxima solidez a tus proyectos. Además
de brindarte una excelente resistencia estructural.
Además Losa acero le ofrece mayor seguridad contra
efectos sísmicos, ya que en función del diseño, la
losa actúa en conjunto con la estructura.
Esta disponible en Lamina Galvanizada y Lamina
Pintro, que le garantiza durabilidad y alta resistencia
al intemperismo o bien con el tradicional Acabado
Galvanizado.
Ventaja
Losa acero proporciona una plataforma segura de
trabajo, sustituyendo así la cimbra tradicional de
madera evitando los tiempos de cimbrado y de
descimbrado.
Reduce los tiempos de construcción, ya que pueden
hacerse colados simultáneos de entrepisos y azoteas.
11. Membranas estructurales
• Las 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 son completamente
diferentes a cualquier otra solución de cubiertas,
tanto técnica como funcionalmente. A partir de
cuatro formas básicas -plana, cóncava, convexa y la
parábola hiperbólica- se obtienen gran cantidad de
configuraciones geométricas, a las cuales se agregan
características físicas poco comunes para lograr
estructuras únicas
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.
• No se manchan fácilmente.
• 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.
12. Concreto Armado
• Su denominación deriva de una palabra latina, cuya implicancia es la de crecer en unidad o bien la de liar, unir, atar.
Al mismo tiempo, significa tener la cualidad de la maleabilidad, la posibilidad de que se le de una determinada
forma o contextura a la materia. En cuanto a la composición del concreto armado, cabe decirse que es el resultado
de la mezcla de uno o más conglomerantes, como el caso del cemento, que es el empleado con mayor frecuencia. A
dichos conglomerantes se los une con ciertos áridos, tales como la arena, la gravilla y la grava. Asimismo, se le
suma el agua y otros aditivos en la amalgama.
• Si tenemos que destacar las principales características del concreto para la construcción, es importante señalar
como la más relevante la resistencia, sobre la cual ya hemos ahondado. Su resistencia a la tracción y al corte,
particularmente, son demasiado bajas por momentos, con lo cual se puede emplear al hormigón para construir
bloques en aquellas situaciones en las cuales los riesgos de fallo (del proceso de tracción y del proceso de corte, por
supuesto) sean sumamente menores, de hecho, se recomienda que sean prácticamente nulas
13. Muros Portantes
• Son muros que soportan una gran parte del peso de una casa y lo transmiten hacia los cimientos Se les reconoce
porque las vigas de los techos se apoyan transversalmente a ellos.
• Se denomina muro de carga o muro portante a las paredes de una edificación que poseen función estructural; es
decir, aquellas que soportan otros elementos estructurales del edificio, como arcos, bóvedas, vigas o viguetas de
forjados o de la cubierta.
• Puesto que la función de los muros de carga es transmitir las cargas al terreno, es necesario que estos muros estén
dotados de cimentación, un ensanchamiento del muro en contacto con el terreno que evita que el muro "punzone" –
se clave–en el terreno. La cimentación de los muros de carga adopta la forma de zapata lineal o zapata corrida
14. La Madera como elemento estructural
• Se puede hablar de dos tipos de estructuras de madera, las apaneladas y las de mampostería enmarcada por
columnas y vigas de madera.
• Las edificación apaneladas tienen las paredes de madera enchapada o entablada formando paneles; su techo es
ligero. Es una estructura empleada con cierta frecuencia por la facilidad de acceso a los materiales, principalmente
en zonas rurales, o por su facilidad de transportación a lugares lejanos. Conforman un sistema estructural tipo caja,
fuerte y rígido. En otras palabras, son muy buenas para resistir sismos, sin embargo, son altamente vulnerables al
fuego, inundaciones, deslizamientos de tierra y vientos
• Las estructuras de paredes de mampostería enmarcada de madera son frecuentemente utilizadas. Consisten en
pórticos de madera conformados por columnas, vigas, diagonales, tijerales, cerchas, cuyos elementos se unen entre
si a través de ensambles, amarres, pernos; además, pueden llevar planchas de acero en las uniones. Su resistencia
sísmica es buena cuando las uniones son fuertes y rígidas, tanto entre columnas y vigas, entre columnas y el suelo,
y entre marco y pared, para enmarcar o confinar adecuadamente las paredes de mampostería