El documento describe el sistema estructural de vector activo, el cual analiza las fuerzas en una estructura para generar elementos que aumenten su resistencia. Se presentan ejemplos de su uso en puentes y edificios altos. También incluye información sobre el poliedro de Caracas en Venezuela y el palacio de los deportes en la Ciudad de México, ambos con estructuras de cúpulas geodésicas basadas en este sistema.

1. SISTEMA ESTRUCTURAL:
VECTOR ACTIVO
PROYECTO DE ESTRUCTURAS
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITECNICO SANTIAGO MARIÑO
EXTENSION PORLAMAR
REALIZADO POR: IVANNYS MARVAL SALAZAR
PROFESOR: ARQ. EDGAR SALAZAR
PORLAMAR, FEBRERO DEL 2016.

2. SISTEMA ESTRUCTURAL: VECTOR ACTIVO
Este sistema se presenta en cualquier tipo de edificación, sus estructuras alta
resistencia y rigidez, mejorando sistemas antisísmicos, otorgando amplitud a
espacios interiores y razonando ante todo esfuerzo y momento que se presente
en una edificación.
Utilizado mayormente en sistemas estructurales de puentes, puede ampliar las
luces entre apoyos estructurales verticales (columnas), lo cual reduce el
material y mano de obra a contratarse, por trabajar con sistemas prefabricados
y de manera seca.
La revolución industrial, incorporo a la arquitectura, nuevos sistemas
constructivos, livianos y de fácil montaje, los cuales son analizados por
arquitectos y teóricos de la construcción a lo largo de los años, para
mejorar el diseño y comportamiento de las estructuras, entre ellos, el
sistema de vectores activos.

3. El sistema de vector activo analiza los primeros
momentos causados en la estructura, para generar
elementos de aporte a resistencia, según el estudio
matemático,
Analizando el comportamiento de todos los cuerpos
geométricos, sometiéndolos a esfuerzos de carga y
empuje lateral, como se muestra en el siguiente
ejemplo del análisis de un cuadrado.
Las estructuras de vector activo, presentan grandes
ventajas como estructuras verticales para edificios de
gran altura.
Si son proyectados adecuadamente, pueden combinar
las funciones estáticas de agrupamiento de cargas
lineal, trasmisión directa de las cargas y rigidización
lateral frente al viento.
En este sistema se cambia la dirección de las fuerzas
dividiendo las cargas en diferentes direcciones a través
de dos o mas barras y las equilibran mediante las
correspondientes reacciones vectoriales.
SISTEMA ESTRUCTURAL: VECTOR ACTIVO

4. SISTEMA ESTRUCTURAL: VECTOR ACTIVO
En la grafica se ejemplifica
la derivación del análisis de
la deformación de un
elemento, mejorando la
respuesta estructural a
medida del incremento de
elementos que van
triangulando el espacio
interior del mismo.
Por lo cual se resuelve que para optimizar una
estructura, se debe tomar como base de diseño el
triangulo, por ser la única figura geométrica
indeformable

5. SISTEMA ESTRUCTURAL: VECTOR ACTIVO
una vez analizado el sistema, debe integrarse a un elemento estructural de alto requerimiento, deduciendo la
forma optima para poder crear sistemas fáciles de ensamblar y livianos, que deriven cargas propiamente y
sean indeformables, de este modo es que el acero forma parte fundamental de la estructura para lograr vector
activo con los siguientes requisitos.
- Las barras tubulares de acero deberán ser cortas para evitar la flexión en su estructura.
- Los elementos unidos no deben poseer juntas rígidas, ya que en la estructura, dicha rigidez causa
deterioro a la hora de imprimir esfuerzos y momentos sobre la estructura.
- Los elementos deben estar separados y prefabricados, pudiendo ensamblarlos por módulos exactos
fácilmente y también desensamblarlos sin dañar su configuración, de esta forma se podrán obtener
estructuras móviles.

6. SISTEMA ESTRUCTURAL: VECTOR ACTIVO
El vector activo se presenta de 2 formas, la bidimensional en vigas y
columnas de acero, de configuración triangular en los trayectos
interiores, y la tridimensional en estructuras estereométricas de
conformación espacial (la geometría de las mismas puede verse
claramente en las cubiertas de surtidores de gasolina que utilizan pocos
puntos de apoyo).
El siguiente cuadro de gráficos muestra ejemplos:

7. SISTEMA ESTRUCTURAL: VECTOR ACTIVO:
CERCHAS
Considérese ahora la estructura obtenida volcando el cable hacia arriba y
reforzando sus tramos rectos con el fin de conferirles resistencia a la compresión.
La «flecha negativa» o elevación modifica la dirección de todas las tensiones y el
cable invertido se convierte entonces en una estructura de compresión pura. Las
barras comprimidas transmiten a los soportes la carga aplicada a la parte superior
de la armadura, sobre los apoyos actúan fuerzas verticales iguales a la mitad de la
carga y los empujes dirigidos hacia afuera.

8. SISTEMA ESTRUCTURAL: VECTOR ACTIVO:
CERCHAS
El empuje puede absorberse por medio de contrafuertes de material resistente a
la compresión como la mampostería, o un elemento de tracción tal como un
tensor de acero.
Estas armaduras elementales, se construyeron en la Edad Media para sostener
los techos de pequeñas casas e iglesias. Las barras de una armadura no van
más allá de los puntos de unión. Esta se realiza por medio de remaches, pernos
o soldadura a una “cartela” dispuesta en la intersección de las barras.

9. SISTEMA ESTRUCTURAL: VECTOR ACTIVO
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES DE SUPERFICIE
ACTIVA
VENTAJAS
Libertad de forma al diseñar, ya que puede ser materializada.
Uso de superficies regladas, lo que redunda en economía de mano de obra y
recursos tecnológicos (encofrados simples)
Uso de estructuras neumáticas como encofrado recuperable
Prefabricación de la totalidad o sectores.
DESVENTAJAS
Impermeabilización más compleja
Aislación acústica y térmica debido a su reducido espesor
Costo de mano de obra y recursos tecnológicos renovables
Limitación de las luces debido a deformaciones por dilatación (cargas
térmicas)
Condensación de la humedad

10. SISTEMA ESTRUCTURAL: VECTOR ACTIVO:
MALLA ESPACIAL
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.
Igualmente, 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.

11. SISTEMA ESTRUCTURAL: VECTOR ACTIVO
CONSTRUCCIONES EN VENEZUELA: POLIEDRO DE CARACAS
El Poliedro de Caracas es un recinto diseñado y construido para albergar eventos y espectáculos,
ubicado al sur de la ciudad de Caracas (Venezuela), en la zona de La Rinconada, adyacente al
Hipódromo La Rinconada. Se puede acceder a él en Metro a través de la Estación La Rinconada, la cual
además sirve de enlace con la estación terminal de Caracas "Simón Bolívar" del Tren Caracas-Cúa.
Posee un aforo máximo de 13.500 personas sentadas con una capacidad tope máxima para albergar
hasta 20.000 personas.
La idea de crear el Poliedro de Caracas fue proyectada en el año 1971 y fue el arquitecto Jimmy Alcock,
quien en colaboración con sus colegas Héctor Hermidas y Roberto Andrade, presenta el proyecto inicial
de construcción de ésta importante obra arquitectónica.

12. SISTEMA ESTRUCTURAL: VECTOR ACTIVO
CONSTRUCCIONES EN VENEZUELA: POLIEDRO DE CARACAS
Concebido inicialmente como "Domo Geodésico de la Rinconada", su estructura principal
es precisamente una cúpula geodésica, con 145 metros de diámetro y 38 metros sobre el
nivel de pista, basada en las creaciones del ingeniero estadounidense Richard
Buckminster Fuller, autor de otras estructuras similares edificadas en distintas partes del
mundo

13. SISTEMA ESTRUCTURAL: VECTOR ACTIVO
CONSTRUCCIONES INTERNACIONALES:
PALACIO DE LOS DEPORTES, MEXICO
Del arquitecto e ingeniero Felix Candela, el proyecto edificado en el año 1968,
cuenta con 7171 m2, ubicado en Río Churubusco, Iztacalco, Mexico City,
Federal District, Mexico.
La cúpula está formada por armaduras radiales de 5 metros de altura. Estas
trabajan como catenarias concentrado los esfuerzos en la parte baja. Punto
central máximo elevado 45 metros sobre el terreno natural, siendo una gran
membrana.

14. La construcción del Palacio de los Deportes empezó en el año de 1966 y fue concluida
para 1968, año en el que México fue sede de los Juegos Olímpicos. Esta obra es un
proyecto colaborativo de los Arquitectos Félix Candela, Antonio Peyrí Maciá y Enrique
Castañeda Tamborell. Su forma geodésica y su cubierta de cobre son características de
esta obra arquitectónica representativa del movimiento
SISTEMA ESTRUCTURAL: VECTOR ACTIVO
CONSTRUCCIONES INTERNACIONALES:
PALACIO DE LOS DEPORTES, MEXICO