Los sistemas estructurales utilizados en venezuela
- 1. LOS SISTEMAS ESTRUCTURALES UTILIZADOS EN VENEZUELA Alumno: Leonardo Yépez C.I: 26897018 Profesor: Ing. Juvenal Sanabria Mayo, 2021
- 2. LOS SISTEMAS ESTRUCTURALES CONTENIDO Definición y característica s Tipos de sistemas estructurales y definición Ventajas - Desventajas Perfiles metálicos estructurales y carpintería metálica Cerchas metálicas y Mallas espaciales Losa cero Membranas Concreto armado. Muros portantes La madera como elemento estructural
- 3. 1. 2. 3. Características 1. Forma genérica u orientación 2. Forma de unión de los elementos 3. Cargas o fuerzas que soportan las estructura 8. Son resistentes a compresión, tensión; para cubrir claros horizontales, verticalmente; en voladizo u horizontales. 9. Se pueden ensamblar y mover, dependiendo del material. LOS SISTEMAS ESTRUCTURALES Sistemas estructurales. 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. 4. 5. 6. 7. 4. Condiciones de uso, función, forma y escala 5. Limitaciones de forma y escala 6. Materiales de los elementos 7. Forma de apoyo de las estructuras 8. 9.
- 4. 1. 2. 3. Características LOS SISTEMAS ESTRUCTURALES Estructura de madera • Por su ligereza y fácil ajuste en obra. • Menor tiempo de montaje. • El empleo de elementos estructurales normalizad os y la prefabricación en taller permiten disminuir drásticamente los tiempos de ejecución de una obra. Estructura de acero • Es una técnica de construcción que se basa en un marco o esqueleto. • Estructura se conforma por verticales de columnas de acero y horizontales de H de acero (una viga en forma de H de acero). • Son construidos en una cuadrícula rectangular para soportar el suelo, el techo y las paredes de un edificio. Estructura de hormigón armado • Están constituidos por hormigón y barras de acero (cabillas) que son el refuerzo. • Su función principal es resistir esfuerzos de compresión, y la del refuerzo. • Soportan fuerzas de tracción, pero ambos materiales trabajan como una unidad.
- 5. Sistemas porticados Es aquel cuyos elementos estructurales principales consisten en vigas y columnas conectados a través de nudos formando pórticos resistentes en las dos direcciones principales de análisis (X Y) TIPOS DE SISTEMAS ESTRUCTURALES Sus elementos estructurales consisten en zapatas, vigas y columnas conectadas a través de muros formando pórticos resistentes en las dos direcciones principales VIGA COLUMNA ZAPATAS PORTICOS VENTAJAS • Gran libertad en la distribución de los espacios internos del edificio • Proceso de construcción relativamente simple y del que se tiene mucha experiencia. • Generalmente económico para edificaciones inferiores a 20pisos. • Posee la versatilidad que se logra en los espacios y que implica el uso del ladrillo. • Por la utilización muros de ladrillo y éstos ser huecos y tener una especie de cámara de aire, el calor que trasmiten al interior de la vivienda es mucho poco. DESVENTAJAS • Las luces tienen longitudes limitadas cuando se usa concreto reforzado tradicional (generalmente inferiores a 10 metros). La longitud de las luces puede ser incrementada con el uso de concreto pretensado. • Generalmente, los pórticos son estructuras flexibles y su diseño es dominado por desplazamientos laterales para edificaciones con alturas superiores a 4 pisos. • Este tipo de construcción húmeda es lenta, pesada y por consiguiente más cara. • Obliga a realizar marcha y contramarcha en los
- 6. Cerchas Es una composición de barrar rectas unidos entre si en sus extremos para construir un armazón rígido forma triangular, capaz de soportar cargas, particularmente aplicados sobre sus uniones denominadas nodos, en todos los elementos se encuentran trabajando a tracción o compresión sin la presencia de flexión o corte. TIPOS DE SISTEMAS ESTRUCTURALES En las cerchas es muy importante el medio de unión, que es mediante remaches, tornillos o soldaduras, ubicadas en la cartela colocada en la intercepción o nodo VENTAJAS • Proporciona una solución practica y económica debido a la ligereza del peso y su gran resistencia. • Versatilidad en el uso de materiales para su construcción como lo son: madera y acero. • A la vez, cada barra se calcula específicamente de manera que trabaje al máximo de sus posibilidades aprovechando todo el material. DESVENTAJAS • Son susceptibles a la vibración, lo cual trae como consecuencia una instalación ruidosa. • Aunque el acero es un material incombustible cuando se le somete al fuego directo y continuo disminuye su resistencia y se deforman los elementos.
- 7. Concreto armado Consiste en la utilización hormigón reforzado con barras o mallas de acero, llamadas armaduras. También se puede armar con fibras, tales como fibras plásticas, de vidrio, acero, etc. El hormigón armada Se utiliza en todo tipo, caminos, puentes, presas, túneles y obras industriales. TIPOS DE SISTEMAS ESTRUCTURALES VENTAJAS • Es un material con aceptación universal, por la disponibilidad de los materiales que lo componen. • Tiene un adaptabilidad de conseguir formas arquitectónicas. • Tiene características de conseguir ductilidad. Posee alto grado de durabilidad. • Posee resistencia al fuego (1 a 3 horas) • Capacidad resistente a los cortes esfuerzos de compresión, flexión, corte y tracción. DESVENTAJAS • Están asociados al peso de los elementos que se requieren en las edificaciones por su altura. • Los elementos arquitectónicos que no tienen estructura ya sean tabiques o muebles pueden ser cargas gravitatorias que aumentarían la fuerza sísmica por su gran masa. • Excesivo peso y volumen.
- 8. Arcos Es el elemento constructivo de directriz en forma curvada o poligonal, que salva el espacio abierto entre dos pilares o muros transmitiendo toda la carga que soporta a los apoyos mediante una fuerza oblicua que se denomina empuje. Los arcos son usados en una variedad de combinaciones para techos curvos, uno de las mas simples es la de techos con arcos paralelos, con transversales y placas como techo. ser colocados de forma diagonal y radial. En estos tipos de techos los elementos conexión de los arcos transmiten la carga del techo a los cargos por acciones y flexión o de arcos y arcos llevan la carga al suelo. Los tangos de luces para uso de arcos son de 25 a 70 TIPOS DE SISTEMAS ESTRUCTURALES VENTAJAS • Es una estructura de compresión utilizado para cubrir grandes luces. • Un arco lleva una combinación de compresión y flexión debido a no que no puede cambiar su forma para los tipos de carga. • El material a usar debe soportar algo de flexión además de la compresión que se genera por la curva DESVENTAJAS • Si se invierte la forma parabólica que toma un cable sobre el cual actúan cargas uniformemente distribuidas según una horizontal, a ese tipo de carga desarrollada solo compresión, los momentos flectores y las fuerzas cortantes se reducen al mínimo y en algunas estructuras, se eliminan completamente. • La forma de arco debe ser funicular para las cargas mas pesadas a fin de minimizar el momento
- 9. Tridilosas Una de las cualidades mas destacadas de su estructura es que ahorrar un 66% de hormigón y hasta un 40% de acero, debido al hecho de que necesita ser rellenado de hormigón en la zona de tracción, solamente en la zona superior de compresión. La tridilosa es ideal para salvar claros muy grandes. Estructura mixta de concreto y acero que se compone de elementos tubulares soldados u atornillados a placas de conexión, tanto en el lecho superior como en el inferior que generalmente capas de concreto TIPOS DE SISTEMAS ESTRUCTURALES VENTAJAS • Cubre grandes luces con techos horizontales, a dos aguas, de forma poligonal o de arcos de segmentos. • Menor cantidad de concreto y por consiguiente menor peso propio por m2 de área techada. • Es un buen aislante térmico y acústico • Rapidez de construcción • Se puede construir varios pisos aprovechando mejor el terreno que por lo general es caro y escaso. DESVENTAJAS • Su uso no es muy extendido aun, y se requiere de especialistas técnicos calificados. • No es muy utilizado en proyectos de baja escala (viviendas). • Con el tiempo, presenta leves deflexiones que generan empozamientos del agua y de las lluvias. • El contacto de elementos oxidantes como el agua el aire harán que las estructuras de hierro tengan un tratamiento el cual consistirá en esmaltes alquílicos priorizando las zonas de uniones.
- 10. PERFILES METALICOS ESTRUCTURALES Se distinguen: 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. Se elige por sus ventajas en plazos de obras, relación coste de mano de obra – coste de materiales, financiación. entre otros. De seta forma, las estructura metálicas poseen una gran capacidad resistente por el empleo del acero. Esto le confiere la posibilidad de lograr soluciones de gran envergadura, como cubrir grandes luces, soportar cargas importantes. Los perfiles metálicos son aquellos productos laminados, fabricados usualmente para su empleo en estructuras de edificación, o de obra civil. Perfil T Perfiles doble T Perfil IPN Perfil IPE Perfil HE Perfiles no ramificados: Perfil UPN Perfil L Perfil LD Perfil doble T Perfil T
- 11. Se conoce como empresas de carpintería metálica a las que utilizan profesionales que se dedican a la fabricación y comercialización de productos metálicos, como acero y aluminio, para los mercados de la construcción, industria y decoración, así como la gama de productos orientada al cerramiento integral de la vivienda: puertas, ventanas, persianas laminadas, extrusionadas, de seguridad, cajones de registro laminados, y de rotura de puente térmico, contraventanas de lamas orientables, mosquiteros, accesorios de accionamiento, rejas de hierro y forjado artístico, entre otros. Asimismo, en los trabajos mas habituales de carpintería metálica se utilizan el acero (acero al carbono, aleados, de baja aleación ultra-resistentes, inoxidables, de herramientas), hierro, aluminio, cobre, latón, bronce, cristal, plástico. Perfiles especiales en carpintería metálica: Tubos. Ángulos o perfiles en L. Pletinas-perfiles en U. perfiles en T. perfiles en H. Cuadradillos. A todos los materiales les debe ser de aplicación las normas locales, u homologación internacional. CARPINTERIA METALICA
- 12. Es un sistema estructural conformado por cerchas, se dispone de un sistema de arriostramiento lateral a fin de contrarrestar el desplazamiento longitudinal de la edificación debido a las fuerzas transversales. Una cercha esta formada por los siguientes elementos: • Los miembros de arrida cordón superior. • Los miembros de abajo cordón inferior. • Diagonales • Verticales montantes o pendolones dependiendo del tipo de esfuerzo. CERCHAS METALICAS De acuerdo con la forma de crear la configuración de una cercha, se clasifica en simples, compuestas y complejas. Cerchas simples: una cercha rígida plana puede formarse simple partiendo de tres barras unidas por nodos en sus extremos formando un triangulo y luego extendiendo dos nuevas barras por cada nuevo nodo o unión. Cherchas compuesta: se dos o mas cerchas simples se unen para formar un cuerpo rígido, la cercha así formada se denomina cercha compuesta. Una cercha simple puede unirse rígidamente a otras en ciertos nodos por medio de tres vínculos no paralelos ni concurrentes o por medio de un tipo equivalente de unión.
- 13. 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 la flexión. De esta manera las mallas espaciales cumplen lo siguiente: • Las fuerzas exteriores solo 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 calculo. MALLA ESPACIAL
- 14. LOSACERO Se define como un sistema en el cual se logra la interacción del perfil metálico con el concreto, por medio de protuberancias que trae consigo. Parte del espesor del concreto se convierte en patín de compresión, mientras que el acero resiste los esfuerzos de tensión y la malla electro soldada resiste los esfuerzos ocasionados por los cambios de temperatura en el concreto. Este sistema integra lamina de acero obtenido por proceso de laminación en frio galvanizada y conectores de cortante que van soldados a la estructura de apoyo. La efectividad del sistema se logra al unir en uno solo los contenedores, la viga, la losacero y el concreto
- 15. MEMBRANA Es un elemento estructural o de cerramiento bidimensional, sin rigidez flexional que soporta tensiones y esfuerzos normales. Por ejemplo la lona de un circo o una vela de un barco funcionan estructuralmente como membranas.
- 16. MUROS PORTANTES Las estructuras con muros portantes incluyen un tipo de estructuras donde los elementos verticales resistentes son los muros, y no los pilares como en el caso de las estructuras de hormigón armado; es decir que el elemento que recibe las cargas posee una de sus dimensiones de un grosor muy inferior a la longitud y la altura. Dentro de este tipo de estructura, podemos diferenciar a aquellas que no poseen armaduras, y por lo tanto tienen baja resistencia a la flexión y las que disponen de armadura, que las asemeja a las estructuras de hormigón armado.
- 17. LA MADERA COMO ELEMENTO ESTRUCTURA En esta, los elementos estructurales se fabrican de madera. Requiere gran habilidad para lograr sus uniones, ensambles y conexiones, según el tipo de madera usado, así como una gran precisión para el montaje. El montaje de estas estructuras es bastante rápido, pues no se necesitan grandes equipos de izaje por lo liviano del conjunto. Se emplean en naves industriales y en otras construcciones que tengan un destino provisional. El último tipo mencionado consta de dos o más elementos de madera resistentes a la compresión, cuyos ejes longitudinales son paralelos. Estos elementos están separados por medio de bloques en sus extremos y en sus puntos intermedios, y unidos a los bloques se paradores de los extremos por medio de conectores con resistencia adecuada al esfuerzo cortante. En consideración de la esbeltez que presente o requiera la columna, estas serán cortas, medianas y largas.