Post on 11-Jan-2016
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Universidad de Guadalajara
ESTRUCTURA LIGERAS Y MIXTAS
Arlenne Xiomara López ZazuetaJosué Altamirano GarcíaJosé Jaime Salas SantanaValentino Corona Alfaro
Edificación IIIArq. José Crescencio Villanueva
Son aquellas que permiten una reducción de cargas muertas en la estructura en comparación con sistemas estructurales tradicionales.
ESTRUCTURAS LIGERAS
Clasificación de estructuras
Forma Activa
Sección Activa
Superficie Activa
Altura Activa
Híbridos
Son en las que la transmisión de
cargas se realiza a través de la misma forma
Son sistemas estructurales de
elementos lineales rígidos y sólidos,
transmisión de cargas por
movilización de fuerzas seccionales
Sistemas portantes formados por
elementos lineales, transmisión de
cargas por descomposición
vectorial
Vector Activo
Son sistemas de superficies
flexibles que resisten esfuerzos
cortantes de tracción y
compresión
Son sistemas portantes de
elementos sólidos y rígidos que se
extienden, sobre todo en vertical
Son sistemas en los que la transmisión de
cargas se realiza mediante la acción conjunta de dos o
mas mecanismos de diferentes tipos
Son en las que la transmisión de cargas se realiza a través de la
misma forma
Forma Activa
CABLES• Estructura provista de mástiles de los que
parten unos cables de forma radial o paralelamente para sostener los miembros estructurales dispuesto de manera horizontal. D
EFIN
ICIO
NAP
LICA
CIO
N
Refuerzo en volado de losas.Puentes.
SUJECION
NEUMATICAS• . • Estructura, formada por una membrana enorme de
material impermeable, soportada por aire a presión ligeramente superior a la presión atmosférica normal; anclada de tal manera que impide las fugas aunque se hace necesario disponer de esclusas de aire para mantener la presión interior. También llamada estructura soportada por aire.
•
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Espacios públicos provisionalesCentro de exposiciones
Una de las principales características de este tipo de estructura es que la influencia en las cargas es más perceptible que en estructuras convencionales.
En una construcción soportada por aire deben considerarse tres tipos de carga:- Cargas muertas: son el peso propio de la estructura, el cual es tan insignificante el cual puede despreciarse en el momento de proceder al diseño. La influencia del peso propio es mayor en el plano horizontal y desciende gradualmente hasta cero conforme se acerca al plano vertical.- Cargas suspendidas de la membrana- Cargas vivas: son las causadas por los parámetros climáticos como la lluvia y como la nieve.
Este tipo de construcción posee cuatro elementos que pueden considerarse elementales:- Membrana que compone la estructura.- Medios para soportar esta membrana.- Medios para anclarla en el suelo (anclajes).- Medios de entrada y salida al contenedor ambiental (accesos).
ARQUEADAS• Están constituidos básicamente
por una sección curvada hacia arriba que se apoya en unos soportes o estribos y que abarca una luz o espacio vacío.
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Grandes claros.Versátil de genero arquitectónico.
ELEMENTOS
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ESTRUCTURA VELARIA
Una velaría es una cubierta ligera conformada por una superficie hecha de lona o material textil cuyas cargas a tensión son transmitidas de la lona a las relingas a los postes o puntos de anclaje en algún elemento estructural ya sea muro o columna metálica
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ON
Salvar grandes clarosSupresión de pilares u obstáculos visualesPolideportivosFacilidad en montaje y construcciónEconomía
ANTECEDENTES
ELEMENTOS Y SUJECION
La velarias trabajan a tensión, cuyas cargas se reparten hacia los tensores conectados a postes para mantener la lona tensionada y así auto sustentarse.
VARIEDAD GEOMETRICA
Sistemas portantes formados por elementos lineales, transmisión de
cargas por descomposición vectorial
Vector Activo
.
ARMADURAS DE MADERA Una armadura es una estructura plana
construida por un conjunto de barras de madera articuladas en forma triangular, cuyo sistema de carga está integrado por fuerzas concentradas que actúan en las articulaciones y que se ubican en el mismo plano de la armadura.
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ON Techos en diversos giros incluso el habitacional
Construcción en puentes.Facilidad de montaje.Capacidad de cubrir grandes claros.
Gran flexibilidad en diseño arquitectónico.
Permite salvar claros relativamente grandes (más de 20 metros) sin necesidad de contar con un apoyo intermedio.
Al utilizar armaduras prefabricadas se reduce el costo de los trabajos realizados en la obra así como la duración de la misma. En una etapa temprana de la obra se cuenta con un espacio cubierto que permite adelantar los trabajos de acabados e instalaciones, a salvo de la intemperie.
Requieren menos material que los sistemas de largueros y tirantes.
No requieren equipo pesado para su montaje, que puede realizarse con gran rapidez.
Puede colocarse sobre muros de mampostería y cubiertas planas de concreto sin aumentar grandemente la carga y ofreciendo mejor aislamiento térmico y acústico.
Instalación de tubería de aire acondicionado.
Pueden soportar cargas gravitacionales hasta de 120kg/m2
VENTAJAS
COMPONENTES Y ELEMENTOS
COMPONENTES Y ELEMENTOS
SUJECION PORCLAVOS O CARTELAS DE LAMINA CON O SIN TORNILLOS
MALLA ESPACIAL Estructura que se basa en la rigidez
tridimensional, compuesta de elementos que están sujetos a esfuerzos axiales de tracción o compresión. También llamada estructura estérea.D
EFIN
ICIO
NAP
LICA
CIO
N
Salvar grandes clarosSupresión de pilares u obstáculos visualesPolideportivosCubiertas en naves industrialesRecintos ferialesFacilidad en montaje y construcciónEconomía
TRIDILOSA ING. HEBERTO CASTILLO
VIGAS VIERENDEEL
La armadura vierendeel en realidad no es una armadura.
En escencia, es un marco rígido. Esta armudura se caracteriza por
la ausencia de los miembros diagonales que produzcan la tringulacion necesaria que
aporta lo que normalmente se entiende como acción de
armadura.
Viga vierendeel
Viga Vierendeel
Lograr mayor elasticidad en espacios, eliminando al máximo las columnas, colgando entre pisos de una estructura rígida dispuesta
en un nivel superior. Esta puede ser una estructura VIERENDEEL, de la cual dependen
los tensores verticales que sirven de apoyo en los entrepisos.
Viga Vierendeel
VIGA VIERENDEEL
TENSOR VERTICALENTREPISO
COLUMNA
POSTE
Viga VierendeelPara efecto de un PREDIMENSIONAMIENTO , EL METODO DEL PORTAL, es un Valioso auxiliar en la solución de tipo de estructuras llamadas VIGAS
VIERENDEEL, que permiten salvar grandes claros, con aprovechamiento del ESPACIO, provocado en la formación de paneles.
montante
Cuerda superior
Cuerda inferior
Tornapunta o diagonal
Las VIGAS VIERENDEEL se pueden definir como ARMADURAS DE CUERDAS PARELELAS, con eliminación de DIAGONALES O TORNAPUNTAS, que permite el
aprovechamiento de los PANELES formados por CUERDAS o MONTANTES.
Viga Vierendeel
Cuerda superior comprimida
Cuerda superior traccionada
nodo
Montante o poste
Viga Vierendeel
• Suponiendo un espesor determinado a los elementos que integran el VIERENDEEL, en la unión de los mismos (nudos) puede ser aumentada la sección, con el objeto de lograr mayor RIGIDEZ Y CAPACIDAD para absorver estados de FLEXION.
Es fácil definir el sentido de los MOMENTOS EN CUERDAS, si se parte se suponer que las barras horizontales, tienden aSufrir un hundimiento o DESPLAZAMIENTO VERTICAL con relación al APOYO, en cuanto se alejan del mismo.
APOYO APOYO
Vigas vierendeel acarteladas
APOYO
APOYO
Puesto que los cortantes son determinantes en los esfuerzos de la VIERENDEEL, donde estos son máximos ( cercanos a los apoyos), los elementos pueden ser aumentados de sección,
reducida la separación de montantes ( paneles) o ambas cosas en caso de que así lo exijan los esfuerzos encontrados.
Incremento de sección hacia los apoyos.
tirantes.
Reducción de panel hacia los apoyos con cargas concentradas en los nudos.
Viga vierendeel• La disposición de estos cables, puede llegar a generar tracciones en las cuerdas superiores cercanas a los apoyos por lo que para evitar esta
situación se pueden disponer elementos DIAGONALES que favorezcan la trayectoria del CABLE DE PREESFUERZO.
anclaje
Cable de preesfuerzo
apoyo
Para el caso de la VIGA CIERENDEEL en voladizo, la disposicion del CABLE DE PREESFUERZO puede ser laSiquiente:
apoyo
Cable de preesfuerzo
anclajeCable de preesfuerzoCable tensor
diagonal
anclaje
Son sistemas estructurales de elementos lineales rígidos y sólidos,
transmisión de cargas por movilización de fuerzas seccionales
Sección Activa
PORTICOS Estructura formada por pilares y vigas
dispuestos en planos paralelos.• Generalmente por armazones rígidos
formado por dos columnas y una viga superior; conformándose en una sola pieza.
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ON Naves Industriales.
Instalaciones Deportivas.Puentes.
RETICULA DE VIGAS Estructura formada por una serie de vigas
entrecruzadas y conectadas entre sí por medio de nudos rígidos, encargadas de transmitir las cargas aplicadas en dos direcciones.
En el caso que nos ocupa, se referencia a los elementos estructurales más conocidos pero que en su fabricación, son menos pasadas que cualquier perfil normal.
Vigas de aleación ligera, vigas de madera huecas, perfiles laminados aligerados.
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Método más utilizado y conocido.
ESTRUCTURA DE LOSAS Estructura que pretende sobrellevar
claros amplios sin depender de apoyos transversales como las vigas, para este efecto, en su conformación se aligeran con materiales alternativos como son la madera, hielo seco, sistemas de viguetas y bovedillas, entre otros.
Losas aligeradas en todos sus métodos.
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Versátil de géneros y aplicaciones
Son sistemas de superficies flexibles que resisten esfuerzos cortantes de
tracción y compresión
Superficie Activa
LAMINARES EN MEMBRANA Y PLEGABLES • Estas estructuras no solo hacen labores estructurales, sino
que dividen el espacio interior y exterior de la edificación. En las estructuras de superficie activa debe existir una forma determinada que permita distribuir las cargas actuantes repartiéndolas por toda la superficie mediante esfuerzos de pequeña magnitud. El uso de pliegues o curvaturas permiten conciliar la lucha entre una eficacia horizontal para cubrir los espacios y una eficacia vertical para la resistencia frente a fuerzas gravitacionales.
• Son los mejores ejemplos: las placas planas plegadas, y las superficies de curvatura como las membranas y cascarones, usados para cubrir grandes superficies, como coliseos, estadios. Las placas planas plegadas permiten cubrir luces mayores que las losas, que funcionan como estructuras de masa activa.
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EstadiosPolideportivosAuditorios.Centros de exposiciones.
Son sistemas portantes de elementos sólidos y rígidos que se extienden,
sobre un todo en vertical
Altura Activa
Altura Activa
ESTRUCTURAS MIXTASO HIBRIDAS
Estructura conformada en combinación de dos o más sistemas
estructurales ya sean ligeros y/o los más convencionales como el acero y el concreto.
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CACI
ON Coberturas de grandes claros.
Estadios.PolideportivosAuditorios.Centros de exposiciones.Museos.Puentes
PALACIO DE LOS DEPORTESMEXICO D.F.
El Palacio de los Deportes es una arena de la Ciudad de México, inaugurado con motivo de los XIX Juegos olímpicos de 1968. Bajo el diseño del Arquitecto Félix Candela. De Planta circular cubierta con una boveda metalica compuesta por una retícula de acero armado con arcos que siguen la forma semiesférica, la parte exterior de laminas de cobre en picos. Al interior existe una pista con un diámetro de 80m y con capacidad para 20,000 espectadores.