El documento presenta información sobre sistemas estructurales de acero. Explica que las estructuras de acero pueden ser un 50% más ligeras que las de concreto y que el montaje promedio es de 20 a 30 componentes por día. Luego describe diferentes tipos de sistemas como pórticos, uniones, entrepisos y más, analizando sus características y ventajas para proyectos de construcción. El documento provee detalles técnicos sobre el diseño y comportamiento de las estructuras de acero.
Una columna es un soporte vertical, de forma alargada, que permite sostener el peso de una estructura. Lo habitual es que su sección sea circular. La columna clásica presenta tres elementos: la basa (la parte inferior), el fuste (la parte del medio) y el capitel (el extremo superior). Esto quiere decir que la basa supone el soporte del fuste, y que éste hace lo propio con el capitel. Ésta está sometida a fuerzas y esfuerzos que modifican su apariencia y la estructura del material ocupado, y éstas deformaciones son conocidas como pandeo que se da principalmente por flexión o en su caso por torsión.
Por http://www.areatecnologia.com Historia y desarrollo de las estructuras y la arquitectura.
Mas información aquí
www.areatecnologia.com/estructuras.htm
Una columna es un soporte vertical, de forma alargada, que permite sostener el peso de una estructura. Lo habitual es que su sección sea circular. La columna clásica presenta tres elementos: la basa (la parte inferior), el fuste (la parte del medio) y el capitel (el extremo superior). Esto quiere decir que la basa supone el soporte del fuste, y que éste hace lo propio con el capitel. Ésta está sometida a fuerzas y esfuerzos que modifican su apariencia y la estructura del material ocupado, y éstas deformaciones son conocidas como pandeo que se da principalmente por flexión o en su caso por torsión.
Por http://www.areatecnologia.com Historia y desarrollo de las estructuras y la arquitectura.
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Introducción al cálculo de estructuras de hormigón armado y la aplicación de diseño ESwin. Más información Procedimientos-Uno, SL (+34) 95 20 20 165 info@arqui.com
Es un sistema a base de lámina estructural que se fija a la estructura primaria, con un embozado especial que permite el anclaje con el concreto y al mismo tiempo que sirve como cimbra de la losa y trabaja estructuralmente con esta.
Funcionan como autoencofrantes, y el acanalado de las láminas funciona como una especie de nervio. Existen diversas empresas que venden este tipo de láminas, pero en nuestro país la primera que las comercializó las denominó Losacero, por lo que coloquialmente el sistema quedo llamado con su nombre comercial. Originalmente éste sistema nace para ser utilizado en estructuras de acero pero debido a su versatilidad se ha instalado con éxito en estructuras de otros materiales.
manual para construcción para maestros de obras civiles , para los albañiles, y para los propietarios de las construcciones para saber como se construyen sus casas.
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SISTEMAS DE CONSTRUCCIÓN Y DE ESTIMACIÓN
PROFESOR: Dr. Carolina Stevenson
Arquitecta Universidad Nacional
Doctorado en Arquitectura – 2006 University Of Nottingham, UK
Especialización en Enseñanza CPS: 2009 University of Liverpool, UK
Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Carolina Stevenson
SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
SUPERESTRUCTURA:
sistemas esqueletales-ACERO-
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SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
Aspectos Generales
CONTENIDO
Aspectos generales
Pórticos
Relación con el suelo
Uniones
Entrepisos
Cerchas
Entramados espaciales
La solución estructural tiene una gran influencia tanto en el programa constructivo como en los
costos finales del proyecto.
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SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Carolina Stevenson
SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
Aspectos Generales
Aspectos Generales
Una estructura de acero puede ser un 50% más ligera que una estructura de concreto.
Generalmente el montaje promedio de 20 a 30 componentes de acero por día es razonable en
la mayoría de los proyectos. Esto depende del numero de grúas disponibles y la accesibilidad del
lugar.
SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
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SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
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Aspectos Generales
ESTRUCTURA - PÓRTICOS
columna
placa de entrepiso
Consideraciones de diseño
viga principal
•Grandes luces para conseguir
menor número de columnas.
•Techos de mayor altura.
viga secundaria
cimentación
•Mayor libertad en la distribución
de servicios.
Normalmente la estructura principal tiene una vida útil mayor que otros elementos
constructivos, por lo que se debe considerar flexibilidad y accesibilidad para futuras
modificaciones.
SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
Los pórticos combinan elementos horizontales con elementos verticales, de forma tal que se
origina la continuidad en todo el conjunto asegurando la estabilidad del mismo.
ESTRUCTURA - PÓRTICOS
ESTRUCTURA - PÓRTICOS
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SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
Condiciones de carga y reacciones
Columna + viga
Diagrama de momentos
Pórtico
•Los extremos de las vigas están parcialmente restringidos lo que mejora la resistencia a momentos de flexión.
•Las columnas no solo absorben esfuerzos de compresión sino que absorben flexión debido a la continuidad en el pórtico.
•Las cargas verticales tienden a producir pandeo en las columnas.
SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
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ESTRUCTURA - PÓRTICOS
Optimización de la forma en relación a los esfuerzos transmitidos
Los elementos del pórtico cambian su comportamiento estructural de acuerdo a los tipos de
soporte, así mismo su diseño debe cambiar .
SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
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ESTRUCTURA - RELACIÓN CON EL SUELO
APOYOS EMPOTRADOS
Distribución de momentos en las
columnas de pórticos múltiples
Pórticos múltiples bajo cargas verticales
Viga Vierendeel
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Estructura de pórticos donde la forma
responde a la distribución de esfuerzos
SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
Apoyo fijo
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SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
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ESTRUCTURA - RELACIÓN CON EL SUELO
ESTRUCTURA - RELACIÓN CON EL SUELO
APOYOS ARTICULADOS
London Eye
Apoyo fijo
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Apoyo articulado
SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
ESTRUCTURA - RELACIÓN CON EL SUELO
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SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
ESTRUCTURA – ELEMENTOS
Diferentes secciones
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SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
ESTRUCTURA – ELEMENTOS
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SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
ESTRUCTURA – ELEMENTOS
Celosia
Alma llena
Diferentes secciones
Secciones tubulares Secciones en perfil
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SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
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SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
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ESTRUCTURA – ELEMENTOS
Deformación debido a flexión y carga axial en la base de una columna.
ESTRUCTURA – ELEMENTOS
Pandeo local en un tubo de acero sometido a compresión.
El mayor desafío en el diseño de estructuras de acero consiste en limitar o controlar los
problemas de inestabilidad en miembros o zonas localizadas sometidas a compresión.
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SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
ESTRUCTURA – ELEMENTOS
Los fenómenos de inestabilidad pueden agruparse en dos tipos principales: pandeo global y
pandeo localizado.
SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
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ESTRUCTURA - UNIONES
Pandeo de una riostra, terremoto de Hyogoken
Nanbu, Japón
El pandeo lateral torsional es un problema de inestabilidad que puede afectar a las barras
flexionadas, caso típico de las vigas en estructuras de pórticos.
SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
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SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
ESTRUCTURA - UNIONES
ESTRUCTURA- CONEXIONES
Unión Viga de cubierta
+ Columna
Unión Viga de entrepiso
+ Columna
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SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
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SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
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ESTRUCTURA - UNIONES
ESTRUCTURA- CONEXIONES
Momento
Rotación
Las uniones articuladas no soportan momentos significativos. Las uniones rígidas están
diseñadas para resistir efectos de torsión.
SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
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ESTRUCTURA- CONEXIONES
SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
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ESTRUCTURA - PÓRTICOS
Unión rígida con placas soldadas
Unión flexible con ángulos adicionales
SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
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ESTRUCTURA - PÓRTICOS
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SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
ESTRUCTURA- CONEXIONES
Unión rígida con placas soldadas
Igual sección
Diferente ancho
Diferente ancho y profundidad
Uniones rigidas de Columna
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SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
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SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
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ESTRUCTURA – PÓRTICOS: CONEXIONES
ESTRUCTURA - UNIONES
Uniones para vigas en voladizo
Uniones para vigas perpendiculares
Uniones de vigas sobre columnas
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SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
ESTRUCTURA - ENTREPISOS
SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
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ESTRUCTURA - ENTREPISOS
Entrepiso con lamina colaborante y losa
de concreto en situ
Vigas principales: Entre 6 y 12 m.
Vigas secundarias: 6 - 15 m. de luz y de 2,5 4 m. de modulación
http://www.tatasteelconstruction.com/en/reference/teaching_resources/building_i
n_steel/construction/multi-storey/flooring_system/composite_floor_system_vid
La mayoría de los sistemas constructivos de entrepiso parea estructuras en acero están basados
en los principios de construcción mixta.
SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
La construcción mixta consiste en vigas de acero de perfil en I o en H, con conectadores
soldados al ala superior de la viga para permitir que ésta actúe conjuntamente con la losa mixta
(chapa colaborante y concreto armado “in situ”)
SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
ESTRUCTURA - ENTREPISOS
ESTRUCTURA - ENTREPISOS
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Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Carolina Stevenson
SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Carolina Stevenson
Ventajas: las vigas son más ligeras y tienen menos canto que en la construcción no-mixta,
como consecuencia son más económicas. Amplia disponibilidad de perfiles de acero laminados
en caliente.
SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
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ESTRUCTURA - ENTREPISOS
ESTRUCTURA - ENTREPISOS
Entrepiso integrado con vigas asimétricas y placas de
concreto prefabricado
Vigas principales: Entre 5 m. y 7,5 m.
http://www.tatasteelconstruction.com/en/reference/teaching_resources/buildi
ng_in_steel/construction/multi-storey/flooring_system/precast_floor_slab_vid
Este es un sistema de entrepiso de poco canto que constan de vigas asimétricas en la que
apoyan las prelosas de concreto, tales como las alveolares.
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SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
La placa alveolar es un elemento superficial plano de hormigón pretensado, con canto
constante, aligerado mediante alveolos logitudinales y capaz de soportar grandes vanos y
sobrecargas
SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
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ESTRUCTURA - ENTREPISOS
ESTRUCTURA - ENTREPISOS
Entrepisos con vigas alveolares se utilizan para salvar luces, hacer uso eficiente del acero e
integrar servicios, reduciéndose la altura total del edificio.
SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
Para garantizar la integridad frente al fuego, las armaduras transversales pueden ser
embedidas en las placas prefabricadas alvedares y extenderse al menos 600 mm, en cada placa
SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
ESTRUCTURA - ENTREPISOS
ESTRUCTURA - ENTREPISOS
Sistemas especiales
Sistemas especiales
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Hoesch Additive Floor® (Hoesch Bausysteme)
Cofradal 200 (Arval )
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SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Carolina Stevenson
SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
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ESTRUCTURA - ENTREPISOS
ESTRUCTURA - ENTREPISOS
Sistemas especiales
Sistemas especiales
Hoesch Additive Floor® (Hoesch Bausysteme)
Slimdek® (Corus)
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ESTRUCTURA – PÓRTICOS:
SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
CUBIERTA DOS AGUAS
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ESTRUCTURA – PÓRTICOS:
SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
CUBIERTA DOS AGUAS
Diferentes condiciones de soporte y de carga
Diagrama de momentos
Optimización por forma
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ESTRUCTURA – PÓRTICOS:
SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
CUBIERTA DOS AGUAS
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ESTRUCTURA – PÓRTICOS:
SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
CUBIERTA DOS AGUAS
Pórtico biarticulado
Pórtico triarticulado
El pórtico biarticulado está apoyado sobre cimentación mediante articulaciones, y los dos semidinteles están unidos por una conexión rigida.
SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
El pórtico triarticulado está apoyado sobre cimentación mediante articulaciones, y los dos semidinteles también están articulados entre sí.
SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
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ESTRUCTURA - CERCHAS
ESTRUCTURA - CERCHAS
King Post
Scissors
Scissors Mono
Cantilevered
Queen Post
Mono
Polynesian
Fink
Room-in-attic
Flat
Double Inverted
Howe
Fan Double
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SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
ESTRUCTURA - CERCHAS
Lenticular
Three Piece Raised
Centre
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Bowstring
SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
ESTRUCTURA - CERCHAS
Que solución trabaja mejor estructuralmente?
Double Fink
Solución 1
Solución 2
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SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
ESTRUCTURA - CABLES
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SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
ESTRUCTURA - CERCHAS
Cable to cable connections
Strands
Wire ropes
Fixed sockets
Adjustable sockets
Examples of adjustable supports (A=support, B=socket, C=wire)
Pictures from: Structures in Architecture, G G Shierle. (2006)
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SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
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SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
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ESTRUCTURA - CERCHAS
ESTRUCTURA - CERCHAS
Conexión columna + vigas + cercha
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SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
ESTRUCTURA - CERCHAS
SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
ESTRUCTURA - CERCHAS
Conexión columna + cercha s triangulares en dos
direcciones
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SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
ESTRUCTURA - CERCHAS
Conexión entre elementos de la cercha
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SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
ESTRUCTURA - CERCHAS
Conexión columna + cercha s en dos direcciones
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Conexión entre elementos de la cercha con platinas auxiliares
SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
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SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
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ESTRUCTURA - CERCHAS
ESTRUCTURA - CERCHAS
Conexión entre elementos modulares de la cercha
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SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
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ESTRUCTURA - CERCHAS
ESTRUCTURA - CERCHAS
Centre Pompidou, Paris, France 1978. Piano and Rogers Architects
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SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
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ENTRAMADOS ESPECIALES - 3D
ESTRUCTURA - CERCHAS
uniones
Piramides tetraedrales
Cuboctahedro
Los entramados espaciales trabajan con el principio estructural de la cercha pero están
construidos en tres dimensiones siguiendo patrones geométricos espaciales.
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SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
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SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
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ENTRAMADOS ESPECIALES - 3D
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SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
ENTRAMADOS ESPECIALES - 3D
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SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
ENTRAMADOS ESPECIALES - 3D
ENTRAMADOS ESPECIALES - 3D
The Crystal Cathedral, 1955, Philip Johnson
Stansted Airport, UK, 1991 by Foster + Partners
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SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
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SISTEMAS ESQUELETALES: ACERO
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