Realizado por: Johanny ChávezC.I: 26887211

Sistemas estructurales Usados en Venezuela

ArquitecturaProyecto de estructura 41

Un sistema estructural es el modelo físico que sirve de marco para los elementos estructurales, y que refleja un modo de trabajo. Un objeto puede tener, a su vez, una mezcla de sistemas estructurales.En Venezuela, los tipos de sistemas estructurales mas usados son los denominados estructuras aporticadas, las cuales pueden ser de diferentes tipos de materiales, entre los cuales están la Madera, el Hierro o Acero, así como los pórticos de concreto.

¿Que es?SISTEMA APORTICADO Son estructuras de concreto armado con la misma dosificación columnas -vigas peraltadas, o chatas unidas en zonas de confinamiento donde forman Angulo de 90º en el fondo parte superior y lados laterales, es el sistema de los edificios porticados. Los que soportan las cargas muertas, las ondas sísmicas por estar unidas como su nombre lo indica.

-El porticado o tradicional consiste en el uso de columnas, losas y muros divisorios en ladrillo.

En el diseño de estructuras aporticadas intervienen los siguientes elementos estructurales. a) Losas: aligeradas, macizas, nervadas. b) Columnas. c) Zapatas: aisladas, combinadas. d) Muros no portantes. e) Cimentaciones corridas para muros no portantes. Los cuatro primeros tienen comportamiento no estructural, es decir soportan el peso de las cargas vivas y mientras las dos últimas son las que intervienen para cerrar los ambientes no teniendo una función netamente estructural.

CONDICIONES DE DISEÑO DE PORTICOS PRINCIPALES Y SECUNDARIOS

• Los pórticos principales soportan el peso de las lozas es decir las vigas de los pórticos reciben las cargas y se transmiten a las columnas y estas a las zapatas.• Las zapatas transmiten las cargas al suelo. • En la figura mostrada (fig. a) los pórticos principales son A-A,

B-B, C-C debido a que estos soportan el peso de la losa. • Para el metrado de cargas se tendrá en cuenta el ancho

tributario de losa que reciban las vigas principales así como el peso propio de la misma, más las cargas vivas.

• Las columnas de los pórticos secundarios no soportan el peso de las losas y en la figura a, están constituidas por los ejes 1-1 y 2-2.

Cimientos, sobrecimientos y columnas

Cimientos corridos, vigas y columnas

Zapatas vigas y columnas

Cerchas Uno de los elementos estructurales que forman parte del conjunto de las estructuras de forma activa. La cercha es una composición de barras rectas unidas entre sí en sus extremos para constituir una armazón rígida de forma triangular, capaz de soportar cargas en su plano, particularmente aplicadas sobre las uniones denominada nodos.

En consecuencia, todos los elementos se encuentran trabajando a tracción o compresión sin la presencia de flexión y corte

El triangulo en la forma básica de la cercha, esta es una forma estable aun con uniones articuladas (caso contrario del rectángulo que con uniones articuladas es inestable). La forma estable del triangulo se puede imaginar si se parte del análisis de un cable sometido a una carga puntual.

Elementos 1. Los miembros de arriba cordón superior.2. Los miembros de abajo cordón inferior.3. Diagonales.4. Verticales montantes o pendolones

dependiendo de el tipo de fuerza.

Usos Las cerchas se emplean cuando se tiene luces libres grandes como puentes, sitios públicos y estadios. Las cerchas paralelas se usan en recintos amplios ( Figura 5), de cordones superiores curvos se comportan similar a una estructura colgante o un arco y se emplean en algunos puentes ( Figura 6), en techos y entrepiso se emplean cerchas livianas tal como se indica en la Figura 7, donde se observa un tipo de cercha empleado para techo y entrepiso que corresponde a variaciones realizadas sobre la Warren (Figura 7).

Figura 5 Tipos de cerchas paralelos. Nota de Sistemas de Estructuras

Figura 6. Tipos de cerchas para puentes. Nota de Estructuras tipo: función, formas generales, elementos.

Figura 7. Tipo de cercha para entrepiso. Nota. De Estructuras tipo: función, formas generales, elementos.

Tridilosa Es un material eficiente de estructura tridimensional altamente ligera y resistente, elaborada de acero y concreto y ampliamente usado en la ingeniería civil inventada por el ingeniero Heberto Castillo. Una de las cualidades mas destacadas de su estructura es que puede ahorrar un 66% de concreto utilizado y hasta un 40% de la cantidad de acero, debido al hecho de que no necesita ser rellenado de concreto en la zona de tensión, solamente en la zona superior de compresión. Es tan ligero que puede flotar en el agua.

Se compone de elementos tubulares soldados u atornillados a placas de conexión, tanto en el lecho superior como en el inferior que generalmente son capas de concretla tridiolo estructuras tridimensionales en las que solo el 33% del concreto trabaja a la compresión, una eficiencia de hasta el 90% de este material. Lo anterior permite la construcción de estructuras mucho más ligeras, resistentes y económicas en tiempos mucho menores que los sistemas convencionales.

Modulo de tridilosa

La versatilidad de esta estructura a permitido su empleo en la construcción de: Edificios, Puentes Peatonales, Puentes Vehiculares, Domos, Naves Industriales, Hangares, Cubiertas de Pasillos, Terrazas y demás lugares abiertos o cerrados.

El principio de funcionamiento de la tridilosa es sencillo.Se consideran la flexión (compresión + tensión), la torsión(sólo en forma secundaria) y el cortante.El concreto toma los esfuerzos de compresión, el acero toma los esfuerzos de la tensión, la torsión se contrarresta con el armado transversal y el cortante con las diagonales espaciales.

Arcos estructuralesLos arcos son uno de los tres elementos estructurales de forma activa.

Cuando no es necesaria una cubierta plana para satisfacer las exigencias funcionales de la estructura, generalmente resulta que una cubierta de elementos con simples o doble curvaturas tales como los arcos o las cáscaras delgadas resultan más económicas en consumo de materiales, debido a la capacidad de absorber las cargas con intervención mínima de flexión y corte. Este sistema es el método estructural más antiguo utilizado para puentes cuando las luces son demasiado grandes para poder utilizar vigas rectas. Los esfuerzos en los arcos son proporcionales a las cargas y a la luz, e inversamente proporcionales a la altura del arco. Para minimizar los esfuerzos a una luz entre apoyos dada, el arco debe ser lo más liviano posible y tener una altura tan alta como sea económicamente posible.

La forma de un arco debe ser funicular para las cargas más pesadas a fin de minimizar el momento. Los arcos funiculares ocupan un extremo de la escala de tensiones, con ausencia de flexión; las vigas ocupan el extremo opuesto, trabajando sólo a la flexión. 

Materiales: Pueden ser de concreto armado, acero, mampostería (piedra o ladrillos). Elementos: En los apoyos los arcos generan un empuje hacia fuera que debe ser absorbido por los cimientos o mediante contrafuertes, cuando esto no es posible, se coloca un tensor para resistir el empuje que en algunos casos puede estar enterrado. Los arcos pueden ser doblemente empotrados (empotrados Fig. 2.a) o doblemente articulados (articulados Fig. 2b.). Los últimos permiten la rotación de los contrafuertes ante la acción de las cargas y de las variaciones de temperatura; son relativamente flexibles, y ante variaciones de temperatura o asentamientos del suelo, no desarrollan tensiones elevadas de flexión.

Usos:Los arcos son usados en una variedad de combinaciones para techos curvos, uno de las más simples es la de los techos con arcos paralelos con elementos transversales y placas como techo. Pueden ser colocados de forma diagonal y radial. En estos tipos de techos los elementos de conexión de los arcos Facultad de Arquitectura y Diseño enero 2013 Sistemas Estructurales 30 Universidad de Los Andes Venezuela. 3 Prof. Jorge O. Medina trasmiten la carga del techo a los arcos por acciones de flexión o de arcos y los arcos llevan la carga al suelo. Los rangos de luces para el uso de arcos son de 25 a 70 m.

Concreto Armado: La técnica constructiva del concreto u hormigón armado consiste en la utilización de concreto reforzado con barras o mallas de acero, para mejorar su resistencia. También se puede armar con fibras, tales como fibras plásticas, fibras de vidrio, fibras de acero o combinaciones. Uso:Se utiliza en todo tipo de edificaciones edificios, puentes, presas, túneles, y obras variadas. El acero a utilizar debe ser corrugado para formar una pieza mas sólida mejorando la resistencia a la tracción y la compresión. Un elemento de concreto reforzado debe tener una cantidad balanceada de concreto y acero, debido a que los elementos con un exceso de acero son elementos rígidos y en caso de falla se puede presentar un aplastamiento del concreto antes que el acero llegue a fluir y en caso de no tener suficiente acero el elemento colapsará ante la presencia de la primera grieta.