Post on 03-Jul-2015
Estructuras y materialidad
Estructuras y materialidad
Características generales de los materiales estructurales
Estructuras y materialidad
Las fuerzas provocan movimiento o deformación en los cuerpos
Las estructuras no deben desplazarse así que asumen deformaciones
Todos los materiales estructurales sufren deformaciones
La magnitud de la deformación depende de:- Cargas que actúan sobre la estructura.- Dimensiones del elemento estructural (forma)- Materialidad.
Estructuras y materialidad
1.- ELASTICIDAD – PLASTICIDAD
El comportamiento de un material ante cargas se mueve entre dos conductas.
Estructuras y materialidad
1.1 –Comportamiento perfectamente elástico.
El material sufre deformación al aplicarle cargas y vuelve al estado original al retirar las cargas.
Deformación proporcional a las cargas.
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1.2 –Comportamiento perfectamente plástico
El material sufre deformación permanentes al aplicarle cargas
Ejemplo arcilla húmeda.
http://www.coaat-se.es/revistaApa/lectura/numero_55/55_p72.html
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1.3 –Comportamiento inicialmente elástico
Tienen un comportamiento perfectamente elástico hasta una cantidad de cargas y luego pasan a comportamiento plástico.
Ejemplo acero
http://ceramica.wikia.com/wiki/Plasticidad_(mec%C3%A1nica_de_s%C3%B3lidos)
www.arqa.com/imgs/img_notas/acero1grande.jpg
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1.4 –Comportamiento inicialmente plástico
Tienen un comportamiento plástico cuando reciben cargas (deformaciones permanentes) pero luego de repetidas aplicaciones de fuerzas tienden a tener un comportamiento elástico.
Ejemplo hormigón
http://www.plataformaarquitectura.cl/tag/hormigon/page/6/
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2.- FRAGILIDAD - DUCTILIDAD
Dúctil es aquel elemento que es capaz de sufrir deformaciones apreciables
antes de romperse.
EJ. El acero.
Aquel material que pasa de un comportamiento elástico casi directamente a la rotura, sin previo aviso (deformaciones evidentes), se denomina material
FrágilEj. El vidrio
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Los materiales estructurales se mueven entre esta gama de posibilidades, la respuesta más dúctil o frágil puede ser afectada por:
Estado tensional.Tracción genera respuestas más frágiles que las compresiones.
La temperaturaTemperaturas altas producen respuestas dúctiles y temperaturas bajas respuestas
frágiles.
Velocidad de aplicación de cargasAplicación de cargas rápidas producen respuestas frágiles y ante aplicación de
cargas lentas se produce respuesta dúctil.
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3.-TENSIONES SIGNIFICATIVASTensión = Cargas que recibe 1 cm2 de sección (kg/cm2)
Tensión de ruptura es la tensión (kg/cm2) que admite un material antes de romperse.
Si un material es cargado hasta el limite de su conducta elastica es que ha llegado
a la Tensión de fluencia, sobre esa tensión se someterá a conducta plástica.
La Tensión admisible es la tensión que se acepta como máxima en un elemento de un material determinado y es definida por norma o proyectista
(esta generalmente bajo la de fluencia).
Si un elemento determinado es sometido a cargas, la tensión resultante se
denomina Tensión solicitante.
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LOS MATERIALES
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Las albañilerías
http://www.arqhys.com/arquitectura/imagenes/Trabajos%20de%20albanileria.jpg
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Las albañilerías
Pueden ser:
Simple Unidades modulares
unidas entre sí solo con mortero, trabajan solo a compresión.
Desventajas
Ladrillo absorbe agua – disminuye la resistencia.
No resiste fuerzas horizontales. (mortero línea horizontal débil)
Tiene una conducta frágil
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4a/B%C3%A1rcena_de_Campos_003.JPG
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Las albañilerías
Pueden ser:
Armada Unidades modulares
unidas entre sí con mortero y reforzadas con tensores (barras verticales) y
escalerillas (barras horizontales) de acero
Características
Resiste esfuerzos de corte y tracción.Se pueden construir muros de mediana
alturaTiene una conducta más dúctil que la
albañilería simple.Los tensores deben llegar a cadenas de hormigón armado (inferior y superior)
http://www.mineraluren.com/fotos/sistemabloque.gif
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Las albañilerías
Pueden ser:
Confinada o reforzada
corresponde a paños de albañilería confinados entre elementos de hormigón
armado (pilares, cadenas superior y cadena inferior)
Características
Resiste mejor a los esfuerzos que las otras albañilerías.
Tiene una conducta más dúctil que la albañilería armada.
Los pilares deben ir en las esquinas, encuentros de muros a máximo cada 3 mts.
http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/sedes/manizales/4080020/Lecciones/Imagenes/FIGURA3.32.JPG
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Las albañilerías
Materialidades de albañilerías:
Ladrillo de arcilla.http://materialidad.files.wordpress.com/2008/04/princesa-g.jpg
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Las albañilerías
Materialidades de albañilerías:
Bloque de Cemento.
http://2.bp.blogspot.com/_xwgrCpVkJ2k/RlF3VFYCjiI/AAAAAAAAACM/CeAqN8LSD3U/s320/bloque.jpg
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Las albañilerías
Materialidades de albañilerías:
Bloque de HORMIGÓN CELULAR.
http://img.archiexpo.es/images_ae/photo-g/bloque-de-hormigon-celular-doble-para-muros-de-carga-126532.jpg
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HORMIGÓN ARMADO
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HORMIGÓN ARMADO
Material compuesto por la mezcla de ripio o grava y arena con aglomerantes como el cemento y reforzado
con barras de acero.
Las propiedades mecánicas (resistencias) dependen de varios factores:
Tipo de cementoDureza de áridos
DosificaciónRazón agua-cemento
Preparación (fraguado-curado)Edad del hormigón.
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HORMIGÓN ARMADOVentajas del Hormigón armado.
Libertad de formasBuena resistencia a agentes
atmosféricos.
Buena resistencia al fuego.
Gran durabilidad.
Versatilidad de tipos de hormigón.
Buenas resistencias mecánicas(hormigón a la compresión y acero a la tracción)
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HORMIGÓN ARMADOO b r a s
http://patrickmullen.files.wordpress.com/2007/10/ando-light.jpg
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HORMIGÓN ARMADOO b r a s
www.fundacioncac.es
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HORMIGÓN ARMADOO b r a s
http://media.photobucket.com/image/calatrava/urbanity_es/blog/extranoise.jpg
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Acero
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Acero
Aleación de hierro y carbono
Es el más eficiente entre los
materiales estructurales en la relación volumen – resistencia.
Resistencia a compresión y tracción iguales y
altas
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Acero
Ventajas
Material isotrópicoMaterial homogéneo (fabricación industrial)
Tensión de fluencia detectable y confiable.
Buena resistencia a esfuerzos , salva grandes luces.
Sistema modular de construcción.
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Acero
Desventajas
Las uniones son puntos débiles o de
cuidado.A temperaturas sobre 300° disminuyen sustancialmente su
resistencia. (no se comporta bien al fuego)
Coeficiente de dilatación térmica alto.
Se oxida.
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AceroObras
http://www.plataformaarquitectura.cl/wp-content/uploads/2008/01/1247510573_gatica-house_01-copy.jpg
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AceroObras
http://www.arcspace.com/architects/calatrava/hag_exhibition/14calatrava.jpg
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AceroObras
http://2.bp.blogspot.com/_ytHhYvNzbm8/STgigOfj6-I/AAAAAAAADHk/voWcHvh-zCA/s400/Estadio+Ol%C3%ADmpico+de+Atenas2.jpg
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MADERA
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MADERA
Viene de un ser vivo, contiene agua.
Gran cantidad de variedades según los tipos de
árboles que provienen.
El crecimiento del árbol (anillos) genera fibras en las maderas lo que hace que presente distinta resistencia según su
posición, a esto se le denomina comportamiento
ANISOTROPICO.
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MADERADesventajas
Problemas de uniones y en encuentros de piezas.No es un elemento monolítico (necesita uniones)
Efecto Creep – en aplicaciones de tiempo prolongado
pierde resistencia.
Necesita coeficientes de seguridad altos.
Problema con termitas
Dilatación por humedad.La tala de madera significa disminución de arboles.
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MADERA
Ventajas
Le otorga calidad a los espacios
Bajo coste energético de producción.
La madera laminada puede resistir cargas en
grandes luces
Fácil de trabajar.
Gran variedad de productos de madera
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MADERAObras.
http://img.decoesfera.com/2008/04/madera.jpg
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MADERAObras.
http://contecproyectos.com/wp-content/uploads/2008/02/proyectos-con-madera-laminada-10.jpg
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http://img.archiexpo.es/images_ae/photo-g/viga-especial-de-madera-laminada-encolada-146636.jpg
MADERAObras.
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MADERAObras.
http://www.construible.es/images/news/0802_silvadomus_15.jpg