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Sistemas estructurales
Por: Clemente Battaglini. C.I. 24594648
febrero, 2017
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.
sistemas estructurales
• Compuestas
de varios
miembros
•Soporta las
edificaciones
•Transmite las
fuerzas al suelo
Sistemas estructurales
Los sistemas estructurales se pueden clasificar en varias
maneras. Una diferenciación amplia es la que se hace entre una
estructura sólida, reticulares y estructuras de superficie .
Estructuras macizas Estructuras reticulares
Estructuras superficiales Estructura especiales
Clasificación
Sistemas estructurales
Clasificación
Estructuras macizas
Son aquella en las que la resistencia y la estabilidad
se logran mediante la masa, aun cuando la estructura
no sea completamente sólida. Son estructuras
resistentes a fuerzas de explosivos, vientos violentos,
acción de las olas y vibraciones .
Sistemas estructurales
Clasificación
Estructuras reticulares
Consiste en una red de elementos ensamblados. Los
esqueletos de los animales, los sistemas de vigas y columnas
de acero y las torres de celosía son ejemplos de estructuras
reticulares, se sub dividen en armaduras y pórticos o marcos.
Sistemas estructurales
Estructuras superficiales
Pueden tener alto rendimiento debido a su función doble
como estructura y envolvente, pueden ser muy estables y
fuertes, pero están limitadas a recibir cargas concentradas y
facilitar discontinuidades repentinas como en los vanos .
Sistemas estructurales
Estructura especiales
Son aquellas constituidas por una combinación de
los tipos anteriores, aquí estarían las estructuras
colgantes, los arcos, las estructuras inflables, etc.
Tipos
Sistemas estructurales
Estructura de madera
Hormigón prefabricado
Acero y concreto
Estructura de corte
Sistema de placa plana
Sistemas estructurales
Estructura de madera
Es un tipo de sistema estructural ligero. Estas construcciones se
utilizan con frecuencia para edificios de oficinas, escuelas, edificios
gubernamentales, edificios comerciales, apartamentos y viviendas.
Características e implementación
• Los edificios con sistemas estructurales a base de
madera son fuertes y ligeros, lo que los hace muy
estables en zonas de terremotos.
• Qué tan fuerte es la madera depende de la condición de la
estructura, de los nudos o grietas en la misma, de su contenido de
humedad y de la dirección de la veta.
Sistemas estructuralesHormigón prefabricado
El hormigón prefabricado puede utilizarse como parte de
un sistema estructural o como un sistema estructural
completo. Este sistema utiliza columnas prefabricadas,
muros portantes prefabricados, pavimentos de núcleo
hueco o de dobleT y vigas con revestimiento. Este
sistema es rápido de construir.
Características e implementación
• Las secciones prefabricadas pueden hacerse tan pronto
como el constructor obtiene los permisos y luego el edificio
puede ser erigido inmediatamente.
• El hormigón prefabricado permite que en la construcción sea
posible encerrar rápidamente el edificio para que los
comerciantes del interior puedan empezar a trabajar cuanto
antes.
Sistemas estructuralesAcero y concreto
Los sistemas estructurales de acero y hormigón son
compuestos . Este tipo de sistema puede combinar las
estructuras de acero con tubos de hormigón o muros de
hormigón con un marco de acero.
Características e implementación
• Este sistema utiliza con frecuencia para la construcción de
edificios altos, como rascacielos.
• El acero y el hormigón pueden resistir el estrés del viento y la
gravedad.
Sistemas estructuralesEstructura de corte
Características e implementación
Un sistema estructural de marco de corte
es uno en el que las articulaciones se
colocan en direcciones ortogonales. Esto
ayuda a que el edificio resista la fuerza
del viento desde cualquier dirección. La
resistencia del viento es debida a la
flexión de las columnas del bastidor.
• muchas veces estos sistemas crean
superficies en forma de cuadricula extensible,
especialmente cuando se utiliza material de
construcción ligero.
Sistemas estructuralesSistemas de placas planas
fue uno de los primeros sistemas utilizados en los
edificios de gran altura. Este sistema utiliza cabezales de
corte o acero reforzado en las columnas, y luego placas
planas entre las mismas.
Características e implementación
• El diseño utiliza barras que forman anillos concéntricos que
luego son reforzados con barras ortogonales y diagonales
entre las columnas.
• El espesor de la placa es un factor principal para determinar la
capacidad de carga de la estructura.
Configuración estructuralAspectos a considerar
Distribución de los elementos verticales de
soporte en una estructura, que permite
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coordinador principal.
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descentralización .
Sistemas estructurales
Desarrollo estructural
El diseño de un sistema estructural, o
mecanismo resistente, se habla del
proceso creativo mediante el cual se
definen las características de un sistema
para que cumpla con sus objetivos. Cuyo
objetivo principal es equilibrar las fuerzas a
las que va a estar sometido, y resistir las
colisiones de las acciones exteriores sin
colapso o mal comportamiento.
sistemas estructurales
Propiedades
• Ser resistente:
Para que soporte sin
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encuentran sometida.
• Ser rígida:
Para que lo haga sin
deformarse.
• Ser estable:
Para que se
mantenga en
equilibrio sin
volcarse ni caerse.
Armonía estructural r
En la arquitectura, la estructura es y ha sido siempre un
componente esencial de la arquitectura, y es
precisamente el arquitecto quien, durante el proceso de
diseño, crea o idea la estructura y sus proporciones
correctas, siguiendo el camino intuitivo y el científico,
tratando de lograr una combinación armónica entre la
intuición personal y la ciencia estructural.
A la hora de predimencionar
los elementos estructurales
se debe asegurar la
factibilidad del diseño, e
integrar la estructura a la
forma arquitectónica, de
modo tal que no resulte un
agregado puramente
tecnológico, sin valor en si
mismo
Sistemas estructurales
Aspecto a considerar
Sin lugar a duda, el arquitecto como diseñador,
deberá organizar en el espacio que está
creando los distintos elementos estructurales
que aportaran estabilidad a la forma
arquitectónica
Estructura aporticada en acero
estructural
Sistemas estructurales
Las estructuras metálicas constituyen un
sistema constructivo muy difundido en
varios países, cuyo empleo suele crecer
en función de la industrialización
alcanzada en la región o país donde se
utiliza.
Sistemas estructurales
V
E
N
T
A
J
A
S
• Construcciones a realizar en tiempos
reducidos de ejecución .
• Construcciones en zonas muy
congestionadas como centros urbanos o
industriales en los que se prevean accesos y
acopios dificultosos.
• Edificios con probabilidad de
crecimiento y cambios de
función o de cargas.
Edificios en terrenos deficientes
donde son previsibles asientos
diferenciales apreciables; en estos
casos se prefiere los entramados
con nudos articulados.
Características
Sistemas estructurales• Las estructuras metálicas poseen una
gran capacidad resistente por el empleo
de acero.
• Esto le confiere la posibilidad de lograr
soluciones de gran envergadura, como cubrir
grandes luces, cargas importantes.
• Al ser sus piezas prefabricadas, y con medios de
unión de gran flexibilidad, se acortan los plazos de
obra significativamente.
• La estructura
característica es la
de entramados con
nudos articulados,
con viga
simplemente
apoyadas o
continuas, con
complementos
singulares de
celosía para
arriostrar el
conjunto.
Desventajas
No está recomendado el uso de
estructuras metálicas en los siguientes
casos: Edificaciones con grandes acciones
dinámicas. Edificios ubicados en zonas de
atmósfera agresiva, como marinas, o
centros industriales, donde no resulta
favorable su construcción. Edificios donde
existe gran preponderancia de la carga del
fuego, por ejemplo almacenes,
laboratorios, etc.
Sistemas estructurales
Características de 2
edificios altos de
Venezuela
Torres del Parque Central
• Icono de la
arquitectura
contemporánea
•Torres para
comercio y
oficinas 225mts y
56 pisos
• Cada torre tiene
un peso estimado
de unas 250.000
toneladas
•Plantas con una
superficie de
1400mts
• estructura
formada por
40 columnas
exteriores de
hormigón
armado,
divididas por
macrolosas
estructurales
de 3,40mts de
espesor
• ciudad : Caracas .
•Altura : 225mts
•Año: 1979-1984
• Sobre cada una de ellas
se apoyan segmentos de
14,12,12 y 10 pisos
respectivamente,
constituidos en una
estructura de acero
Centro Financiero Confianza
• ciudad: Caracas.
• Altura: 190mts.
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• Conocido como la
torre David.
•Tiene 45 pisos y
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•El centro Financiero
Confianza esta
concluid0 en un 70%
• en una
superficie de
construcción
de
121.741,00m2
•Era el octavo
rascacielos mas
alto de
América Latina
Características de
5 edificios altos
en el mundo
B
u
r
j
K
h
a
l
i
f
a
Emiratos Árabes Unidos• Con
828 metros
de altura, es
la estructura
más alta en el
mundo .
• Desde el piso 156,
las plantas están
hechas de acero, lo
que las hace más
ligeras.
• La forma de
la base del
Burj Khalifa
está basada
en la forma
geométrica
de una flor .
• La base del edificio cuenta con un núcleo y
tres secciones laterales que sobresalen de
este.
• La estructura del
edificio está
compuesta por
hormigón armado
hasta la planta 156
(586 m de altura)
T
o
r
r
e
d
e
S
h
a
n
g
h
á
i
china
• El edificio se
eleva 632
metros, con
128 pisos y
una superficie
de 420 000 m²
•La construcción
de la torre utilizó
técnicas
sostenibles para
hacer el edificio
mas agradable
con el medio
ambiente y
reducir el uso de
energía
• El diseño de la
fachada de cristal
se describe capaz
de reducir las
cargas del viento
en el edificio en
un 24 %
• La característica de espiral recoge el
agua de lluvia que se utiliza para el aire
acondicionado de la torre y los sistemas
de calefacción.
•Las turbinas de
viento generan
energía para el
edificio.
A
b
r
a
j
A
l
B
a
i
t
Arabia Saudita
• Es el edificio
más grande
que se haya
construido en
el mundo.
• El edificio
más alto en
Arabia
Saudita y el
tercer edificio
más alto del
mundo
• Además, la
torre más alta
contiene un
hotel de cinco
estrellas para
alojar a los más
de dos
millones de
peregrinos que
participan en
el Hajj cada
año.
• Hotel más alto del mundo (601 metros).
• Reloj más grande del mundo (43 x 43 metros).
• Edificio más
grande del
mundo
(1 575 815 m²
T
o
k
y
o
S
k
y
T
r
e
e
Japón
•Es una torre de
radiodifusión,
restaurante y
mirado.
• Es la
estructura
artificial más
alta en Japón
desde 2010.
•Con una
altura
de 634 m
•La base de la torre
tiene una estructura
similar a un
"trípode", pero
desde una altura de
unos 350 m, la
estructura de la
torre es cilíndrica
para soportar
vientos muy
fuertes.
•La torre también tiene
elementos de última
generación para protegerse de
los sismos, como un eje central
de hormigón armado.
T
o
r
r
e
N
a
c
i
o
n
a
l
d
e
C
a
n
a
d
á
Canadá
• Los trabajos
de construcción
se desarrollaron
las 24 horas del
día, cinco días a
la semana
durante 40
meses con la
ayuda de 1.537
trabajadores.
• Es una
estructura no
sostenida
por cables en
tierra firme,
la quinta más
alta del
mundo
• Cuenta con
un
observatorio
ubicado a los
447 m, siendo
éste el tercero
más alto del
mundo
• Una escalera de
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Sistemas estructurales trabajo (1)

  • 1. Sistemas estructurales Por: Clemente Battaglini. C.I. 24594648 febrero, 2017
  • 2. 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. sistemas estructurales • Compuestas de varios miembros •Soporta las edificaciones •Transmite las fuerzas al suelo
  • 3. Sistemas estructurales Los sistemas estructurales se pueden clasificar en varias maneras. Una diferenciación amplia es la que se hace entre una estructura sólida, reticulares y estructuras de superficie . Estructuras macizas Estructuras reticulares Estructuras superficiales Estructura especiales Clasificación
  • 4. Sistemas estructurales Clasificación Estructuras macizas Son aquella en las que la resistencia y la estabilidad se logran mediante la masa, aun cuando la estructura no sea completamente sólida. Son estructuras resistentes a fuerzas de explosivos, vientos violentos, acción de las olas y vibraciones .
  • 5. Sistemas estructurales Clasificación Estructuras reticulares Consiste en una red de elementos ensamblados. Los esqueletos de los animales, los sistemas de vigas y columnas de acero y las torres de celosía son ejemplos de estructuras reticulares, se sub dividen en armaduras y pórticos o marcos.
  • 6. Sistemas estructurales Estructuras superficiales Pueden tener alto rendimiento debido a su función doble como estructura y envolvente, pueden ser muy estables y fuertes, pero están limitadas a recibir cargas concentradas y facilitar discontinuidades repentinas como en los vanos .
  • 7. Sistemas estructurales Estructura especiales Son aquellas constituidas por una combinación de los tipos anteriores, aquí estarían las estructuras colgantes, los arcos, las estructuras inflables, etc.
  • 8. Tipos Sistemas estructurales Estructura de madera Hormigón prefabricado Acero y concreto Estructura de corte Sistema de placa plana
  • 9. Sistemas estructurales Estructura de madera Es un tipo de sistema estructural ligero. Estas construcciones se utilizan con frecuencia para edificios de oficinas, escuelas, edificios gubernamentales, edificios comerciales, apartamentos y viviendas. Características e implementación • Los edificios con sistemas estructurales a base de madera son fuertes y ligeros, lo que los hace muy estables en zonas de terremotos. • Qué tan fuerte es la madera depende de la condición de la estructura, de los nudos o grietas en la misma, de su contenido de humedad y de la dirección de la veta.
  • 10. Sistemas estructuralesHormigón prefabricado El hormigón prefabricado puede utilizarse como parte de un sistema estructural o como un sistema estructural completo. Este sistema utiliza columnas prefabricadas, muros portantes prefabricados, pavimentos de núcleo hueco o de dobleT y vigas con revestimiento. Este sistema es rápido de construir. Características e implementación • Las secciones prefabricadas pueden hacerse tan pronto como el constructor obtiene los permisos y luego el edificio puede ser erigido inmediatamente. • El hormigón prefabricado permite que en la construcción sea posible encerrar rápidamente el edificio para que los comerciantes del interior puedan empezar a trabajar cuanto antes.
  • 11. Sistemas estructuralesAcero y concreto Los sistemas estructurales de acero y hormigón son compuestos . Este tipo de sistema puede combinar las estructuras de acero con tubos de hormigón o muros de hormigón con un marco de acero. Características e implementación • Este sistema utiliza con frecuencia para la construcción de edificios altos, como rascacielos. • El acero y el hormigón pueden resistir el estrés del viento y la gravedad.
  • 12. Sistemas estructuralesEstructura de corte Características e implementación Un sistema estructural de marco de corte es uno en el que las articulaciones se colocan en direcciones ortogonales. Esto ayuda a que el edificio resista la fuerza del viento desde cualquier dirección. La resistencia del viento es debida a la flexión de las columnas del bastidor. • muchas veces estos sistemas crean superficies en forma de cuadricula extensible, especialmente cuando se utiliza material de construcción ligero.
  • 13. Sistemas estructuralesSistemas de placas planas fue uno de los primeros sistemas utilizados en los edificios de gran altura. Este sistema utiliza cabezales de corte o acero reforzado en las columnas, y luego placas planas entre las mismas. Características e implementación • El diseño utiliza barras que forman anillos concéntricos que luego son reforzados con barras ortogonales y diagonales entre las columnas. • El espesor de la placa es un factor principal para determinar la capacidad de carga de la estructura.
  • 14. Configuración estructuralAspectos a considerar Distribución de los elementos verticales de soporte en una estructura, que permite elegir un sistema apropiado para el envigado, asimismo la distribución interna de espacios y funciones.También llamada modelo estructural. • Configuración estructural. • Mecanismo coordinador principal. • Componente que ejerce presión . • Tipo de descentralización . Sistemas estructurales
  • 15. Desarrollo estructural El diseño de un sistema estructural, o mecanismo resistente, se habla del proceso creativo mediante el cual se definen las características de un sistema para que cumpla con sus objetivos. Cuyo objetivo principal es equilibrar las fuerzas a las que va a estar sometido, y resistir las colisiones de las acciones exteriores sin colapso o mal comportamiento. sistemas estructurales Propiedades • Ser resistente: Para que soporte sin romperse el efecto de las fuerzas a las que se encuentran sometida. • Ser rígida: Para que lo haga sin deformarse. • Ser estable: Para que se mantenga en equilibrio sin volcarse ni caerse.
  • 16. Armonía estructural r En la arquitectura, la estructura es y ha sido siempre un componente esencial de la arquitectura, y es precisamente el arquitecto quien, durante el proceso de diseño, crea o idea la estructura y sus proporciones correctas, siguiendo el camino intuitivo y el científico, tratando de lograr una combinación armónica entre la intuición personal y la ciencia estructural. A la hora de predimencionar los elementos estructurales se debe asegurar la factibilidad del diseño, e integrar la estructura a la forma arquitectónica, de modo tal que no resulte un agregado puramente tecnológico, sin valor en si mismo Sistemas estructurales Aspecto a considerar Sin lugar a duda, el arquitecto como diseñador, deberá organizar en el espacio que está creando los distintos elementos estructurales que aportaran estabilidad a la forma arquitectónica
  • 17. Estructura aporticada en acero estructural Sistemas estructurales Las estructuras metálicas constituyen un sistema constructivo muy difundido en varios países, cuyo empleo suele crecer en función de la industrialización alcanzada en la región o país donde se utiliza.
  • 18. Sistemas estructurales V E N T A J A S • Construcciones a realizar en tiempos reducidos de ejecución . • Construcciones en zonas muy congestionadas como centros urbanos o industriales en los que se prevean accesos y acopios dificultosos. • Edificios con probabilidad de crecimiento y cambios de función o de cargas. Edificios en terrenos deficientes donde son previsibles asientos diferenciales apreciables; en estos casos se prefiere los entramados con nudos articulados.
  • 19. Características Sistemas estructurales• Las estructuras metálicas poseen una gran capacidad resistente por el empleo de acero. • Esto le confiere la posibilidad de lograr soluciones de gran envergadura, como cubrir grandes luces, cargas importantes. • Al ser sus piezas prefabricadas, y con medios de unión de gran flexibilidad, se acortan los plazos de obra significativamente. • La estructura característica es la de entramados con nudos articulados, con viga simplemente apoyadas o continuas, con complementos singulares de celosía para arriostrar el conjunto.
  • 20. Desventajas No está recomendado el uso de estructuras metálicas en los siguientes casos: Edificaciones con grandes acciones dinámicas. Edificios ubicados en zonas de atmósfera agresiva, como marinas, o centros industriales, donde no resulta favorable su construcción. Edificios donde existe gran preponderancia de la carga del fuego, por ejemplo almacenes, laboratorios, etc. Sistemas estructurales
  • 21. Características de 2 edificios altos de Venezuela
  • 22. Torres del Parque Central • Icono de la arquitectura contemporánea •Torres para comercio y oficinas 225mts y 56 pisos • Cada torre tiene un peso estimado de unas 250.000 toneladas •Plantas con una superficie de 1400mts • estructura formada por 40 columnas exteriores de hormigón armado, divididas por macrolosas estructurales de 3,40mts de espesor • ciudad : Caracas . •Altura : 225mts •Año: 1979-1984 • Sobre cada una de ellas se apoyan segmentos de 14,12,12 y 10 pisos respectivamente, constituidos en una estructura de acero
  • 23. Centro Financiero Confianza • ciudad: Caracas. • Altura: 190mts. • Año: 1994. • Conocido como la torre David. •Tiene 45 pisos y 190mts de alto. •El centro Financiero Confianza esta concluid0 en un 70% • en una superficie de construcción de 121.741,00m2 •Era el octavo rascacielos mas alto de América Latina
  • 24. Características de 5 edificios altos en el mundo
  • 25. B u r j K h a l i f a Emiratos Árabes Unidos• Con 828 metros de altura, es la estructura más alta en el mundo . • Desde el piso 156, las plantas están hechas de acero, lo que las hace más ligeras. • La forma de la base del Burj Khalifa está basada en la forma geométrica de una flor . • La base del edificio cuenta con un núcleo y tres secciones laterales que sobresalen de este. • La estructura del edificio está compuesta por hormigón armado hasta la planta 156 (586 m de altura)
  • 26. T o r r e d e S h a n g h á i china • El edificio se eleva 632 metros, con 128 pisos y una superficie de 420 000 m² •La construcción de la torre utilizó técnicas sostenibles para hacer el edificio mas agradable con el medio ambiente y reducir el uso de energía • El diseño de la fachada de cristal se describe capaz de reducir las cargas del viento en el edificio en un 24 % • La característica de espiral recoge el agua de lluvia que se utiliza para el aire acondicionado de la torre y los sistemas de calefacción. •Las turbinas de viento generan energía para el edificio.
  • 27. A b r a j A l B a i t Arabia Saudita • Es el edificio más grande que se haya construido en el mundo. • El edificio más alto en Arabia Saudita y el tercer edificio más alto del mundo • Además, la torre más alta contiene un hotel de cinco estrellas para alojar a los más de dos millones de peregrinos que participan en el Hajj cada año. • Hotel más alto del mundo (601 metros). • Reloj más grande del mundo (43 x 43 metros). • Edificio más grande del mundo (1 575 815 m²
  • 28. T o k y o S k y T r e e Japón •Es una torre de radiodifusión, restaurante y mirado. • Es la estructura artificial más alta en Japón desde 2010. •Con una altura de 634 m •La base de la torre tiene una estructura similar a un "trípode", pero desde una altura de unos 350 m, la estructura de la torre es cilíndrica para soportar vientos muy fuertes. •La torre también tiene elementos de última generación para protegerse de los sismos, como un eje central de hormigón armado.
  • 29. T o r r e N a c i o n a l d e C a n a d á Canadá • Los trabajos de construcción se desarrollaron las 24 horas del día, cinco días a la semana durante 40 meses con la ayuda de 1.537 trabajadores. • Es una estructura no sostenida por cables en tierra firme, la quinta más alta del mundo • Cuenta con un observatorio ubicado a los 447 m, siendo éste el tercero más alto del mundo • Una escalera de metal de 1.776 escalones llega hasta el nivel del Sky Pod (447 m o 147 pisos), siendo ésta la escalera metálica más alta del mundo