República Bolivariana de Venezuela.
Ministerio del Poder Popular para la Educación Superior.
I.U.Politécnico Santiago Mari...
Sistemas Estructurales:
Son las estructuras compuestas de varios miembros,
que soportan las edificaciones y tienen además ...
Clasificación de
Sistemas Estructurales:
Ventajas:
Desventajas:
1. Muros Portantes : También llamado como sistema tipo tún...
• Permite ejecutar todas las modificaciones
que se quieran al interior de la vivienda, ya
que en estos muros, al no soport...
3. Sistemas Dual: Es un sistema estructural que tiene un pórtico espacial resistente a momentos y sin
diagonales, combinan...
Perfiles Metálicos
Estructurales:
Son piezas de acero laminado cuya sección transversal puede ser
en forma de I, H, T, can...
Perfiles de Carpintería
Metálica:
Es un campo ocupacional en el cual se diseñan muebles y estructuras metálicas de cerrami...
Cerchas Metálica:
Es una composición de barras rectas unidas entre sí mediante juntas o nodos en sus extremos
para formar ...
Cercha Simple: Es una cercha rígida plana puede formarse simple partiendo de tres barras
unidas por nodos en sus extremos ...
Mallas Espaciales:
Es un sistema estructural compuesto por elementos lineales unidos de tal modo que las fuerzas
son trans...
Losa Acero:
Es una lamina corrugada de acero galvanizado estructural perfilada para que se produzca
un efectivo ajuste mec...
Membranas:
A partir de cuatro formas básicas -plana, cóncava, convexa y la parábola hiperbólica- se obtienen
gran cantidad...
Concreto Armado:
La técnica constructiva del hormigón armado consiste en la utilización de hormigón reforzado
con barras o...
Muros Portantes:
Las Estructuras con Muros Portantes incluyen un tipo de estructuras
donde los elementos verticales resist...
Madera como Elemento
Estructural:
La madera por su carácter orgánico- vegetal tiene características propias que la
diferen...
La madera tiene características muy convenientes para su uso como
elemento estructural y como tal se ha empleado desde los...
Próxima SlideShare
Cargando en…5
×

Sistemas estructurales

432 visualizaciones

Publicado el

Sistemas estructurales, definición y tipos.

Publicado en: Educación
0 comentarios
0 recomendaciones
Estadísticas
Notas
  • Sé el primero en comentar

  • Sé el primero en recomendar esto

Sin descargas
Visualizaciones
Visualizaciones totales
432
En SlideShare
0
De insertados
0
Número de insertados
6
Acciones
Compartido
0
Descargas
28
Comentarios
0
Recomendaciones
0
Insertados 0
No insertados

No hay notas en la diapositiva.

Sistemas estructurales

  1. 1. República Bolivariana de Venezuela. Ministerio del Poder Popular para la Educación Superior. I.U.Politécnico Santiago Mariño. Sede: Barcelona. Alumna: Niurca Vegas. C.I: 21.388.667. Barcelona, Marzo del 2015.
  2. 2. Sistemas Estructurales: Son 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. Características: • Forma de unión de los elementos. • Materiales de los elementos. • Limitaciones de forma y escala. • Condiciones de uso, función, forma y escala. • Forma geométrica u orientación. • Funciones estructurales específicas como: resistencia a la compresión o tensión, para cubrir claros horizontales o verticales, entre otras.
  3. 3. Clasificación de Sistemas Estructurales: Ventajas: Desventajas: 1. Muros Portantes : También llamado como sistema tipo túnel se conoce 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. • Constructivamente es rápido de ejecutar. • Permite un ahorro en costos en la construcción de las paredes de bloques y el friso de las mismas. • Ofrece gran resistencia a los esfuerzos laterales. • Es una estructura muy liviana y flexible. • Existirá grandes limitaciones en cuanto a la distribución de los espacios internos de cada planta. • Estará expuesto a grandes esfuerzos sísmicos • La longitud de los ramales de instalaciones de aguas servidas es limitada.
  4. 4. • Permite ejecutar todas las modificaciones que se quieran al interior de la vivienda, ya que en estos muros, al no soportar peso, tienen la posibilidad de moverse. 2. Sistemas Aporticados: Esta formado por vigas y columnas, conectados entre sí por medio de nodos rígidos, lo cual permite la transferencia de los momentos flectores y las cargas axiales hacia las columnas. La resistencia a las cargas laterales de los pórticos se logra principalmente por la acción de flexión de sus elementos. Ventajas: Desventajas: • El sistema en general presenta una baja resistencia y rigidez a las cargas laterales. • Las luces tienen longitudes limitadas cuando se usa concreto reforzado tradicional (generalmente inferiores a 10 metros). • Son estructuras muy flexibles que atraen pequeñas solicitaciones sísmicas. • Posee la versatilidad que se logra en los espacios y que implica el uso del ladrillo. • Por su alta flexibilidad, el sistema da lugar a períodos fundamentales largos, lo cual no es recomendable en suelos blandos. • Este tipo de construcción húmeda es lenta, pesada y por consiguiente más cara.• El sistema aporticado por la utilización muros de ladrillo son huecos y tenen una especie de cámara de aire, el calor que trasmiten al interior de la vivienda es muy poco.
  5. 5. 3. Sistemas Dual: Es un sistema estructural que tiene un pórtico espacial resistente a momentos y sin diagonales, combinando con muros estructurales o pórticos con diagonales. De este modo, de manera que las cargas son muy puntuales y divididas a igual forma. Esta muy bien planteado pese a los requisitos, ya que no responde a la flexión o pandeo y el esfuerzo a compresión es directo y puntual son muy rígidos, también trabaja muy bien al momento de los volados o salidas Ventajas: Desventajas: • Es muy común, que cuando se diseñan estructuras duales se supone que los muros resisten todas las fuerzas laterales y el sistema aporticado todas las gravitacionales. • El problema que tiene este sistema estructural es que hay que ser muy cuidadoso en cuanto a la clasificación de los elementos rígidos, ya que tienen una extrema diferencia de rigidez comparado a los pórticos y esto puede causar concentraciones excesivas de esfuerzos en algunas zonas del edificio y una mala distribución de cargas hacia las fundaciones. • Se genera una estructura con una resistencia y rigidez lateral sustancialmente mayor al sistema de pórticos, lo cual lo hace muy eficiente para resistir fuerzas sísmicas. • Se puede obtener las ventajas del sistema aporticado, en cuando a su ductilidad y distribución de espacios internos. • Se debe ser muy cuidadoso al momento de diseñar el sistema, ya que la interacción entre el sistema Aporticado y el de muros es compleja. El comportamiento de un muro esbelto es como el de una viga de gran altura en voladizo, y el problema de interacción se origina porque el comportamiento que tendría un sistema aporticado sería muy distinto al de un muro de concreto.
  6. 6. Perfiles Metálicos Estructurales: Son piezas de acero laminado cuya sección transversal puede ser en forma de I, H, T, canal o ángulo. Ángulo Perfil I o H. De esta forma, las estructuras metálicas poseen una gran capacidad resistente por el empleo de acero. Esto le da la posibilidad de lograr soluciones de gran amplitud, como cubrir grandes luces o cargas importantes. Son los productos laminados, fabricados para el uso en estructuras de edificación, o de obra civil.
  7. 7. Perfiles de Carpintería Metálica: Es un campo ocupacional en el cual se diseñan muebles y estructuras metálicas de cerramiento, también conocida como cerrajería, hace uso de perfiles de acero y aluminio para la producción de bienes para la construcción. Su desarrollo ha implicado la sustitución del uso de la madera, pues se puede desarrollar gran variedad de diseños, excelente acabado y resistencia a las deformaciones, pero es mucho mas costosa que la madera. Los Tubos de Carpintería Metálica y Muebles (también conocidos como Tubo Pulido), son de uso general en la Fabricación de Muebles, tales como escritorios, sillas, mesas, bancos, estanterías, entre otros. Los trabajos de Herrería como marcos de puertas y ventanas, rejas y barandas, cerramiento de balcones, contenedores, cajas de volteo, refuerzos y como Correas, en aquellos casos en los cuales las exigencias de carga no son muy elevadas. Vienen en diferentes formas y espesores según el requerimiento de la persona que lo diseño.
  8. 8. Cerchas Metálica: Es una composición de barras rectas unidas entre sí mediante juntas o nodos en sus extremos para formar un armazón rígido de forma triangular, capaz de soportar cargas en su plano, particularmente aplicadas sobre las uniones denominada nodos. Las cerchas (armaduras) son uno de los elementos estructurales que forman parte del conjunto de las estructuras de forma activa. Es por ello que para establecer los aspectos relacionados con las cerchas, a continuación se indica las propiedades de la cercha como elemento estructural sometido a tracción y Compresión. Dentro de las ventajas de la cercha es que es liviana , practica y económica, por esto es una de las opciones mas usadas por los ingenieros especialmente en el diseño de puentes y edificios. Una cercha esta formada por los siguientes elementos: • Los miembros de abajo cordón inferior. • Los miembros de arriba cordón superior. • Verticales Montantes o pendolones dependiendo del tipo de esfuerzos. • Diagonales.
  9. 9. Cercha Simple: Es una cercha rígida plana puede formarse simple partiendo de tres barras unidas por nodos en sus extremos formando un triángulo y luego extendiendo dos nuevas barras por cada nuevo nodo o unión. Cerchas Metálica: Cercha Compuesta: Si dos o más cerchas simples se unen para formar un cuerpo rígido, la cercha así formada se denomina cercha compuesta. Una cercha simple pude unirse rígidamente a otra en ciertos nodos por medio de tres vínculos no paralelos ni concurrentes o por medio de un tipo equivalente de unión.
  10. 10. Mallas Espaciales: Es 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. Los elementos de la malla son prefabricados y para el armado y montaje no requiere de medios de unión distintos de los mecánicos. • Las barras de las mallas espaciales funcionan trabajando a tracción o a compresión, pero no a flexión. • Las mallas están compuestas por barras, nudos( elementos prefabricados que pueden ser de diferentes formas) y paneles. 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. Existen 3 tipos de mallas: Mallas Planas, Mallas Abovedadas, Mallas de cúpulas.
  11. 11. Losa Acero: Es una lamina corrugada de acero galvanizado estructural perfilada para que se produzca un efectivo ajuste mecánico con el concreto, la lamina posee unos huecos especiales estas además sustituyen el acero a la tracción de la placa. Parte del espesor de concreto se convierte en patín de compresión, mientras que el acero resiste los esfuerzos de tensión y la malla electro soldada resiste los esfuerzos ocasionados por los cambios de temperatura en el concreto. Este sistema integra lámina de acero obtenido por proceso de laminación en frío galvanizada y conectores de cortante que van soldados a la estructura de apoyo. La efectividad del sistema se logra al unir en uno solo los conectores, la viga, la losa acero y el concreto. • El galvanizado de la lamina le garantiza una larga vida útil en cualquier condición ambiental. • Hay un ahorro considerable ya que se elimina en muchos de los proyectos el uso de puntales. • Se obtienen placas mas livianas, lo que aligera el peso de la estructura, 8 a 10 cm de espesor. • Su instalación es rápida y limpia. Losa acero encuentra sus aplicaciones más importantes en la realización de entrepisos para edificaciones, ampliaciones y mezaninas, puentes, estacionamientos, techos para viviendas unifamiliares. Actúa como un encofrado, así que cumple un doble propósito. Ventajas:
  12. 12. Membranas: A partir de cuatro formas básicas -plana, cóncava, convexa y la parábola hiperbólica- se obtienen gran cantidad de configuraciones geométricas, tienen muchas cualidades técnicas y estéticas: • Producen ahorros en cimentación y estructura porque son muy livianas. • La iluminación interna genera reflejos nocturnos muy especiales. • Son translúcidas. • Se pueden instalar en todos los climas. • Permiten ahorros de energía en iluminación y climatización. • Materiales que se utilizan Cables: Dependiendo de la complejidad del diseño se pueden utilizar cables de acero del tipo usado para pos tensado o cables galvanizados del tipo que se usa en puentes. Postes: generalmente circulares de acero Platinas de anclaje: platinas de acero Uniones El diseño de las uniones es una labor muy importante y crítica, ya que se debe asegurar que los esfuerzos de trabajo de la membrana se transfieran suave y uniformemente a los Es un elemento estructural o de cerramiento, bidimensional, sin rigidez flexional que soporta tensiones y esfuerzos normales. Por ejemplo, la lona de un circo o la vela de un barco funcionan estructuralmente como membranas. Las membranas arquitectónicas son estructuras elaboradas con postes, cables y textiles tensionados que permiten diseños de gran variedad, pueden utilizarse como cubiertas y cerramientos en estadios, coliseos, parques, centros comerciales, aeropuertos, plazoletas de comidas, entre otros.
  13. 13. Concreto Armado: La técnica constructiva del hormigón armado consiste en la utilización de hormigón reforzado con barras o mallas de acero, llamadas armaduras. También es posible armarlo 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. El acero a utilizar debe ser corrugado para formar una pieza mas sólida mejorando la resistencia a la tracción y la compresión. Un elemento de concreto reforzado debe tener una cantidad balanceada de concreto y acero, debido a que los elementos con un exceso de acero son elementos rígidos y en caso de falla se puede presentar un aplastamiento del concreto antes que el acero llegue a fluir y en caso de no tener suficiente acero el elemento colapsará ante la presencia de la primera grieta. En un elemento es deseable que el acero fluya antes de una falla para poder apreciar los problemas en el elemento antes que este colapse. El hormigón es un material elegido por muchos arquitectos y proyectistas estructurales debido a la gran cantidad de alternativas que ofrece, ningún otro material de construcción moderno puede tan fácilmente asumir todas las formas, colores, y texturas que se puede concebir en hormigón. La plasticidad del hormigón libera a los proyectistas para traducir las formas que ellos visualizan en la realidad circundante, libres de limitaciones de columnas y vigas.
  14. 14. Muros Portantes: Las Estructuras con Muros Portantes incluyen un tipo de estructuras donde los elementos verticales resistentes son los muros, y no los pilares como en el caso de las Estructuras de Hormigón Armado; es decir que el elemento que recibe las cargas posee una de sus dimensiones de un grosor muy inferior a la longitud y la altura. Dentro de este tipo de estructura, podemos diferenciar a aquellas que no poseen armaduras, y por lo tanto tienen baja resistencia a la flexión y las que disponen de armadura, que las asemeja a las estructuras de hormigón armado. Se denomina muro portante o de carga a las paredes de una edificación que poseen función estructural; es decir, aquellas que soportan otros elementos estructurales del edificio, como techos, arcos, bóvedas, vigas. Cuando los muros soportan cargas horizontales, como las presiones del terreno contiguo, se denominan muros de contención. 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 se clave en el terreno. La cimentación de los muros de carga adopta la forma de zapata lineal. Los muros son superficies continuas pero es necesario que existan puertas para comunicar los espacio y ventanas para iluminar y ventilar, par esto se deben utilizar dinteles.
  15. 15. Madera como Elemento Estructural: La madera por su carácter orgánico- vegetal tiene características propias que la diferencian de otros materiales de construcción por ejemplo el acero y el hormigón, en consecuencia el diseño, cálculo y construcción con madera, debe tener en cuenta sus particularidades. Las características de la madera, la facilidad y rapidez para trabajarla, su poco peso, la disponibilidad de diversos elementos de unión: ensambles, tornillos, grapas, entre otros, facilitan el empleo de sistemas Constructivos. Los elementos estructurales en madera se remitirán a esa clasificación: a la compresión y a la flexión. En el primero de los casos tendremos las columnas en madera y las viguetas y vigas en madera. Columnas de madera, los elementos de madera sujetos a la compresión pueden ser de una sola pieza de madera maciza o terciada, o bien estar integradas por varios elementos ensamblados. La columna compuesta consta de dos o más elementos de madera resistentes a la compresión, cuyos ejes longitudinales son paralelos. Estos elementos están separados por medio de bloques en sus extremos y en sus puntos intermedios, y unidos a los bloques se paradores de los extremos por medio de conectores con resistencia adecuada al esfuerzo cortante. En consideración de la esbeltez que presente o requiera la columna, estas serán cortas, medianas y largas. Vigas Con el fin de calcular las dimensiones de las vigas es posible utilizar las ecuaciones estándar relacionadas con flexión, esfuerzo cortante y deflexión de la de las vigas. Por lo general la flexión es la que rige el diseño.
  16. 16. La madera tiene características muy convenientes para su uso como elemento estructural y como tal se ha empleado desde los inicios de la civilización. • 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. Los elementos estructurales en madera se remitirán a esa clasificación: a la compresión y a la flexión, en el primero de los casos tendremos las columnas en madera y las viguetas y vigas en madera. Columnas de madera Los elementos de madera sujetos a la compresión pueden ser de una sola pieza de madera maciza o terciada, o bien estar integradas por varios elementos ensamblados. El último tipo mencionado consta de dos o más elementos de madera resistentes a la compresión, cuyos ejes longitudinales son paralelos. Estos elementos están separados por medio de bloques en sus extremos y en sus puntos intermedios, y unidos a los bloques se paradores de los extremos por medio de conectores con resistencia adecuada al esfuerzo cortante. En consideración de la esbeltez que presente o requiera la columna, estas serán cortas, medianas y largas.

×