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Plegaduras

Este documento describe diferentes tipos de sistemas estructurales de superficies portantes como cáscaras y plegaduras. Explica que las cáscaras pueden ser sinclásticas, clásticas o anticlasticas dependiendo de su geometría, y que generan fuerzas de compresión, tracción o corte. También describe plegaduras prismáticas y piramidales, indicando que al plegar una lámina se aumenta su capacidad de carga. Proporciona ejemplos de cada tipo y breves detalles sobre su comportamiento estructural.

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DOCENTES ARQ. RAUL ROJAS
HELMUT RAMOS CALONGE
www.skyscrapercity.com
www.panoramio.com
ESPACIO ACADÉMICO
FUNDAMENTACIÓN
ESTRUCTURAL
www.virtual.unal.edu.co
FUNDAMENTACIÓNESTRUCTURALSISTEMASPORTANTES PLEGADURAS Y CÁSCARAS
Son superficies portantes delgadas, curvas o planas, que transmiten las cargas
a los apoyos mediante trabajos de compresión, tracción y cortante. No resisten
cargas que sometan la superficie a flexión.
Se construyen con materiales de comportamiento mecánico ISOTRÓPICO,
como concreto reforzado, madera contrachapada, ferrocemento, plásticos
reforzados con fibras de vidrio, carbono u otras.
Se diferencian de las cúpulas y bóvedas, porque estas últimas no resisten
tracción.
http://omacha.org
“LAS SUPERFICIES
ESTRUCTURALES PUEDEN
CUBRIR UN ESPACIO Y
SOPORTAR CARGAS SIN OTROS
MEDIOS AUXILIARES”
ENGEL, Heino. Sistemas de estructuras. Pág. 211.
Editorial GG.
FUNDAMENTACIÓNESTRUCTURALSISTEMASPORTANTES PLEGADURAS Y CÁSCARAS
Determinan la imagen del edificio,
o parte de este, al tiempo que
determinan el espacio interior:
ARQUITECTURA
=
ESTRUCTURA
=
ARQUITECTURA
Wyss Garden Center, 1961 Solo Thurn, Suiza. http://de.structurae.de
Restaurante Los Manantiales, Xochimilco, 1958.
www.soloarquitectura.com
FUNDAMENTACIÓNESTRUCTURALSISTEMASPORTANTES PLEGADURAS Y CÁSCARAS
Requisitos:
1. Para lograr la funcionalidad espacial de las superficies se busca que las
fuerzas sean oblicuas a las superficies, o dicho de otra manera, se mezcla la
virtud estructural de un “muro” con la capacidad de cubierta de una losa o
placa, y se logran SUPERFICIES FUNCIONALES.
2. Continuidad de la superficie y una forma adecuada, se pueden considerar
como el segundo requisito de las superficies portantes.
3. Geometría para garantizar trabajo estructural y estética.
Las superficies portantes trabajan
mejor si las fuerzas son paralelas a
la superficie, y no es adecuado que
la carga sea perpendicular (ver
cargas y esfuerzos), es decir se
busca construir superficies
verticales ya que las cargas por
gravedad “bajan”, pero no son
propias para cubrir un espacio.
Terminal Trans World Airlines TWA. New York.
CLASIFICACIÓN
1. Cáscaras
1.1. Clásticas
1.2. Sinclásticas
1.3. Anticlásticas
2. Plegaduras
2.1. Prismáticas
2.2. Piramidales
FUNDAMENTACIÓNESTRUCTURALSISTEMASPORTANTES PLEGADURAS Y CÁSCARAS
CÁSCARONES SINCLÁSTICOS
TRACCIÓN, COMPRESIÓN Y CORTE
FUNDAMENTACIÓNESTRUCTURALSISTEMASPORTANTES PLEGADURAS Y CÁSCARAS
Fuerzas actuantes en forma de
ARCO = COMPRESIÓN
Desde los 38º por peso propio
Desde los 45º ante cargas
Fuerzas actuantes en forma de
ANILLOS = TRACCIÓN
Cascarón apoyado sobre tambor,
las líneas de esfuerzos de
tracción y compresión son
uniformes, es decir son anillos
unas y arcos las otras.
Apoyado sobre columnas, las
líneas se condicionan a estos
apoyos, ambas líneas de
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Plegaduras

  • 1. DOCENTES ARQ. RAUL ROJAS HELMUT RAMOS CALONGE www.skyscrapercity.com www.panoramio.com ESPACIO ACADÉMICO FUNDAMENTACIÓN ESTRUCTURAL www.virtual.unal.edu.co
  • 2. FUNDAMENTACIÓNESTRUCTURALSISTEMASPORTANTES PLEGADURAS Y CÁSCARAS Son superficies portantes delgadas, curvas o planas, que transmiten las cargas a los apoyos mediante trabajos de compresión, tracción y cortante. No resisten cargas que sometan la superficie a flexión. Se construyen con materiales de comportamiento mecánico ISOTRÓPICO, como concreto reforzado, madera contrachapada, ferrocemento, plásticos reforzados con fibras de vidrio, carbono u otras. Se diferencian de las cúpulas y bóvedas, porque estas últimas no resisten tracción. http://omacha.org
  • 3. “LAS SUPERFICIES ESTRUCTURALES PUEDEN CUBRIR UN ESPACIO Y SOPORTAR CARGAS SIN OTROS MEDIOS AUXILIARES” ENGEL, Heino. Sistemas de estructuras. Pág. 211. Editorial GG. FUNDAMENTACIÓNESTRUCTURALSISTEMASPORTANTES PLEGADURAS Y CÁSCARAS Determinan la imagen del edificio, o parte de este, al tiempo que determinan el espacio interior: ARQUITECTURA = ESTRUCTURA = ARQUITECTURA Wyss Garden Center, 1961 Solo Thurn, Suiza. http://de.structurae.de Restaurante Los Manantiales, Xochimilco, 1958. www.soloarquitectura.com
  • 4. FUNDAMENTACIÓNESTRUCTURALSISTEMASPORTANTES PLEGADURAS Y CÁSCARAS Requisitos: 1. Para lograr la funcionalidad espacial de las superficies se busca que las fuerzas sean oblicuas a las superficies, o dicho de otra manera, se mezcla la virtud estructural de un “muro” con la capacidad de cubierta de una losa o placa, y se logran SUPERFICIES FUNCIONALES. 2. Continuidad de la superficie y una forma adecuada, se pueden considerar como el segundo requisito de las superficies portantes. 3. Geometría para garantizar trabajo estructural y estética. Las superficies portantes trabajan mejor si las fuerzas son paralelas a la superficie, y no es adecuado que la carga sea perpendicular (ver cargas y esfuerzos), es decir se busca construir superficies verticales ya que las cargas por gravedad “bajan”, pero no son propias para cubrir un espacio. Terminal Trans World Airlines TWA. New York.
  • 5. CLASIFICACIÓN 1. Cáscaras 1.1. Clásticas 1.2. Sinclásticas 1.3. Anticlásticas 2. Plegaduras 2.1. Prismáticas 2.2. Piramidales FUNDAMENTACIÓNESTRUCTURALSISTEMASPORTANTES PLEGADURAS Y CÁSCARAS
  • 6. CÁSCARONES SINCLÁSTICOS TRACCIÓN, COMPRESIÓN Y CORTE FUNDAMENTACIÓNESTRUCTURALSISTEMASPORTANTES PLEGADURAS Y CÁSCARAS Fuerzas actuantes en forma de ARCO = COMPRESIÓN Desde los 38º por peso propio Desde los 45º ante cargas Fuerzas actuantes en forma de ANILLOS = TRACCIÓN Cascarón apoyado sobre tambor, las líneas de esfuerzos de tracción y compresión son uniformes, es decir son anillos unas y arcos las otras. Apoyado sobre columnas, las líneas se condicionan a estos apoyos, ambas líneas de esfuerzos los buscan.
  • 7. FUNDAMENTACIÓNESTRUCTURALSISTEMASPORTANTES PLEGADURAS Y CÁSCARAS Generan empujes, pero menores que en ABC, y en cáscaras altas este empuje lo absorben los anillos a compresión, en los cascarones más bajos se debe plantear un anillo de borde a tracción, que pueden ser muros perimetrales o vigas sobre apoyos puntuales. El encuentro entre los arcos y anillos genera el corte, el cual es mínimo; la otra causa es una deformación de a superficie causada por fuerzas externas laterales o concentradas, las cuales pretenderán “sacar un bocado de la cáscara”
  • 8. FUNDAMENTACIÓNESTRUCTURALSISTEMASPORTANTES PLEGADURAS Y CÁSCARAS Templo Bahá'í Delhi India. www.lh3.ggpht.com
  • 9. FUNDAMENTACIÓNESTRUCTURALSISTEMASPORTANTES PLEGADURAS Y CÁSCARAS CÁSCARONES CLÁSTICOS Se pueden generar cañones largos o cotos, en estos últimos las tensiones son menores, se pueden comportar como pequeñas vigas o losas o arcos sucesivos; los cañones largos sí generan tensión en su borde. Museo Kimball, Louis I. Kahn.
  • 10. Generan empuje, también mínimos, se pueden rigidizar y estabilizar ya sea con elementos externos en los bordes largos o en los tímpanos, con vigas, muros, tensores. FUNDAMENTACIÓNESTRUCTURALSISTEMASPORTANTES PLEGADURAS Y CÁSCARAS architecturerevived.blogspot.com
  • 11. FUNDAMENTACIÓNESTRUCTURALSISTEMASPORTANTES PLEGADURAS Y CÁSCARAS Aunque no es cascaron, el Hipódromo de Zarzuela del Arq. e Ing. E. Torroja, es clara muestra del trabajo con la geometría. Uniendo Hiperboloides que se han intersecado y cortado, donde la unión de estos cortes sigue siendo una hipérbola. www.portalevlm.usal.es
  • 12. FUNDAMENTACIÓNESTRUCTURALSISTEMASPORTANTES PLEGADURAS Y CÁSCARAS CÁSCARONES ANTICLÁSTICOS Se generan al deslizar una línea recta a lo largo de una curva y el otro extremo de la línea, sobre una recta o un plano; o una línea recta sobre dos curvas; o moviendo una parábola convexa sobre una cóncava; una línea recta sobre dos líneas rectas oblicuas entre ellas. No son desarrollables. Son más rígidos y estables que los sinclásticos y los clásticos, y su construcción también es más compleja.
  • 13. FUNDAMENTACIÓNESTRUCTURALSISTEMASPORTANTES PLEGADURAS Y CÁSCARAS La Tracción sigue la línea cóncava (suspensión, cables) La Compresión sigue la línea convexa (acción de arco) Determinan la imagen del edificio, o parte de este, al tiempo que determinan el espacio interior: ARQUITECTURA = ESTRUCTURA = ARQUITECTURA
  • 14. FUNDAMENTACIÓNESTRUCTURALSISTEMASPORTANTES PLEGADURAS Y CÁSCARAS Restaurante del Oceanográfico de Valencia, Felix Candela. www.fundacioncac.es Pabellón de rayos cósmicos de Félix Candela de 1951, Monterrey. www.panoramio.com
  • 15. FUNDAMENTACIÓNESTRUCTURALSISTEMASPORTANTES PLEGADURAS Y CÁSCARAS Edificio en la Universidad de Piura, Perú, Félix Candela. www.incas.org.pe
  • 16. FUNDAMENTACIÓNESTRUCTURALSISTEMASPORTANTES PLEGADURAS Y CÁSCARAS Planetario McDonnell, San Luís MO. Hellmuth, Obata &Kassabaum. 1963. www.digistardomes.org. Cascarón hiperboloide de concreto reforzado de 48.8 m de diámetro.
  • 17. FUNDAMENTACIÓNESTRUCTURALSISTEMASPORTANTES PLEGADURAS Y CÁSCARAS 2. Plegaduras 2.1. Prismáticas 2.2. Piramidales Basta pelgar o doblar una lámina para que esta aumente drásticamente su capacidad de carga, aumenta su resistencia y su rigidez. Trabajan por tracción, compresión y corte, se presenta flexión, solo en los planos entre los pliegues, pero al ser estos planos muy pequeños, la flexión es mínima. Son eficientes en cubiertas, donde las cargas se reparten uniformemente. Prismáticas Piramidales
  • 18. FUNDAMENTACIÓNESTRUCTURALSISTEMASPORTANTES PLEGADURAS Y CÁSCARAS Comportamiento Estructural. Rigidizar bordes: 1. Rigidizadores o atiesadores de borde (Largos) Tensores (Cortos) Muros (Cortos) Vigas de apoyo en los largos, sirve para rigidizar.
  • 19. Las prismáticas las hay Cortas y Largas FUNDAMENTACIÓNESTRUCTURALSISTEMASPORTANTES PLEGADURAS Y CÁSCARAS Laboratorios UNAL sede Manizales. www.virtual.unal.edu.co
  • 20. FUNDAMENTACIÓNESTRUCTURALSISTEMASPORTANTES PLEGADURAS Y CÁSCARAS Las Piramidales se pueden plantear como arqueadas (curvas leves), aporticadas o poliédricas, pero se conforman siempre por formas piramidales, lo que las hace más rígidas y estables que las prismáticas. Se presentan triangulo y puntos altos y bajos, y los pliegues también son de diferentes magnitudes y sentidos espaciales.
  • 21. FUNDAMENTACIÓNESTRUCTURALSISTEMASPORTANTES PLEGADURAS Y CÁSCARAS Sala conferencias UNESCO. www.unesco.org
  • 22. FUNDAMENTACIÓNESTRUCTURALSISTEMASPORTANTES PLEGADURAS Y CÁSCARAS www.greenmob.com.mex www.todoarquitectura.com
  • 23. FUNDAMENTACIÓNESTRUCTURALSISTEMASPORTANTES PLEGADURAS Y CÁSCARAS www.arquitour.comFoa-Yokohama. Aeropuerto en …www.arquitour.com
  • 24. FUNDAMENTACIÓNESTRUCTURALSISTEMASPORTANTES PLEGADURAS Y CÁSCARAS Capilla de la academia Fuerza aérea Colorado E.U. www.static3.lineupblog.com
  • 25. FUNDAMENTACIÓNESTRUCTURALSISTEMASPORTANTES PLEGADURAS Y CÁSCARAS 1. MOORE, Fuller. Comprensión de las estructuras en arquitectura. McGraw-Hill. México D. F. 2000. 2. ENGEL, Heino. Sistemas de estructuras. Editorial GG. Barcelona. 2001. 3. ANGERER, Fred. Construcción laminar. Editorial GG. Barcelona. Las imágenes tienen la fuente de páginas web, las que no las presentan han sido escaneadas de los textos aquí citados. BIBLIOGRAFÍA