1 Taller Vertical de EstructurasIng. Ernesto VillarIng. Jorge FarezIng. Miguel LozadaIng. Patricia Langer

BIENVENIDOS Nivel 1

CURSO 2010

CARGAS

EL OBJETIVOInducir a la visualizacin inmediata del camino de las cargas hacia los apoyos en las distintas disposiciones estructurales

ESTRUCTURA: parte de la obra arquitectnica que contribuye a sostenerla y limitarla.

Combinacin de varios elementos que, ordenados de manera eficientegeneran un SISTEMA DE CONDUCCION DE CARGAS

MECANISMO CAPAZ DE ORDENAR Y TRASLADAR LAS CARGAS

ANALIZAMOS AHORA LA FINALIDAD Y LAS EXIGENCIAS QUE DEBE CUMPLIR:

FINALIDAD DE LA ESTRUCTURA: RECIBIRRESISTIR CARGASTRANSMITIR

TIERRA

EXIGENCIAS BASICAS: Tendr en cuenta los siguientes aspectos

1. ESTATICO

2. CONSTRUCTIVO

3. ECONOMICO

4. FUNCIONAL

5. ESTETICO

1. ESTATICO: la estructura debe ser ESTABLE, RESISTENTE y suficientementeRIGIDA

2. CONSTRUCTIVO: deber tenerse en cuenta MATERIALES, MANO DE OBRA,EQUIPOS, TECNICAS CONSTRUCTIVAS

3. ECONOMICO: logro del MAYOR RENDIMIENTO con el MINIMO CONSUMO de MATERIALES y MANO DE OBRA.

4. FUNCIONAL: debern cumplirse las CONDICIONES FUNCIONALES deledificio. La estructura deber facilitar, o no interferir el buenfuncionamiento arquitectnico.

5. ESTETICO: Por tratarse de un hecho formal, la estructura es de por sportadora de una emocin esttica.Es posible que la estructura se subordine a la funcin o que seauna parte activa en la expresin de la arquitectura.

En la tarea de concebir una estructura y desarrollarla hasta que estlista para su ejecucin se distinguen las siguientes etapas:

1. BUSQUEDA Y ELABORACIN DE LA FORMA ESTRUCTURAL2. PREDIMENSIONADO DISEO PRELIMINAR DE LAS SECCIONES3. CALCULO

3.1. Anlisis de cargas3.2. Determinacin de las solicitaciones3.3. Dimensionado y verificacin de secciones3.4 Verificacin de las deformaciones

CLASIFICACION DE LAS CARGAS

Segn naturaleza origen:

CARGAS DE PESO PROPIO(permanentes)

SOBRECARGAS(accidentales)

CONCENTRADAS PUNTUALES( Kg ; Tn )

DISTRIBUDAS

Lineales: Kg/m ; Tn/m

Superficiales: Kg/m2 ; Tn/m2

Segn forma de aplicacin:

SEGN NATURALEZA U ORIGEN DE LAS CARGAS:

SEGN FORMA DE APLICACIN:

Carga concentrada puntual

Carga distribuida linealmente Carga distribuida superficialmente

OTROS TIPOS DE CARGAS

Accin trmica: Cargas originadas por dilataciones y contracciones que experimentan losmateriales como respuesta a la variacin trmica.

Empujes de agua suelo:Cargas que varan de acuerdo a la profundidad (presiones hidrostticas), al tipo de suelo, etc.

Sismo: Vibraciones simultaneas en forma vertical y horizontal (mas intensas).Se transmiten a travs de las fundaciones, son movimientos convulsivosmayores en los pisos mas altos.

Viento:Accin dinmica del viento sobre los edificios. Depende de la velocidad delviento y de la forma del edificio. (presin y succin)

ALGUNOS EJEMPLOS

UN EJEMPLO SENCILLO

DETALLE

CONDUCCION DE CARGAS (Aspecto cualitativo e intuitivo)

Para disear estructuras se debe seguir tanto el camino INTUITIVOcomo el MATEMATICO.

Visualizar el funcionamiento del mecanismo generado por la estructura significa conocer la respuesta de la misma cuando las cargas se canalizan hacia los apoyos.

SISTEMA ESTATICO: sistema ordenado y simplificado de los elementos que conforman la estructura. Sobre l se realizan los estudios para determinar el comportamiento estructural.

CONDUCCION DE CARGAS (Aspecto cualitativo e intuitivo)

El diseador de estructuras debe seguir una regla elemental bsica:

PROPORCIONAR A LAS CARGAS CAMINOS TAN SIMPLES Y DIRECTOS COMO SEA POSIBLE PARA QUE SE TRASLADEN A LOS APOYOS

LAS MEJORES ESTRUCTURAS TIENEN ESTAS CARACTERISTICAS:

1. Los elementos son pocos pero bien dispuestos2. Sus funciones son obvias3. Todo el conjunto inspira confianza

AGRUPACION DE CARGAS:

SISTEMA EN PLANTA LIBRE SISTEMA EN VOLADIZO

SISTEMA EN RETICULA

A B C

SISTEMAS DE CONDUCCION DE CARGAS EN ESTRUCTURAS:

Las cargas se transmiten alcontorno y perifricamenteal suelo

Las cargas se transmiten alsoporte central y centralmenteal suelo

Las cargas se renen por unidadde rea (retcula) y se transmitenindividualmente al suelo

PLANTA LIBRE VOLADIZO RETICULA

SISTEMAS DE CONDUCCION DE CARGAS EN ESTRUCTURAS:

SISTEMA DE TRANSMISIN DE CARGAS EN ESTRUCTURAS VERTICALES

SISTEMAS DE CONDUCCION DE CARGAS EN ESTRUCTURAS:

Analizada la CONDUCCIONDE LAS CARGAS (aspecto cualitativo e intuitivo)

nos vamos a ocupar del ANALISIS DE LAS CARGAS(aspecto cuantitativo)

BIBLIOGRAFIA DE CONSULTA

1. Estructuras para arquitectos. Salvadori-Heller2. Razn y ser de los tipos estructurales. Eduardo Torroja. Ed. IETC y C3. Introduccin a las estructuras de edificios. D. Diaz Puertas. Ed. Suma4. Estructuras-Introduccin. J.R. Bernal5. La estructura. H. Werner. Ed. Blume6. Diseo estructural en arquitectura. Salvadori y Levi. Ed. CECSA7. Hacia una nueva filosofa en las estructuras. Felix Candela8. Sistemas de estructuras. H. Engel. Ed. Blume9. Formas estructurales en la arquitectura moderna. Curt Siegel. Ed. CECSA10. Esttica elemental de las cargas. Alf Pflugger. Ed EUDEBAComprensin de las estructuras en arquitectura. Fuller Moore. Ed Mc Graw Hill11. Intuicin y razonamiento en el diseo estructural. D. Moisset de Espans. Ed. ESCALA12. Diseo y clculo de estructuras. Bernardo M. Villasuso. Ed. El Ateneo13. Carpeta de apuntes estructuras I. Ing. P. Langer. Taller Vertical de Estructuras Villar-Farez-Lozada. Ed. CEAU

La naturaleza ha realizado un trabajo de diseo de cargas de difcil superacin

Desde una simple pluma de ave, hasta el tronco de un gigantesco rbol, poseen dimensiones y tipo de materiales justos y necesarios para responder a las acciones de peso propio, viento, nieve, etc.

HASTA LA PRXIMA CLASE

PARA RECORDAR

ANALISIS DE CARGAS

Analizada la CONDUCCIONDE LAS CARGAS (aspecto cualitativo e intuitivo)

nos vamos a ocupar del ANALISIS DE LAS CARGAS(aspecto cuantitativo)

ANALISIS DE CARGAS

LA SECUENCIA:

LOSA

VIGA

COLUMNA

FUNDACION

Sobre la estructura del entrepiso vamos a realizar el ANALISIS DE CARGAS

NUESTRO EJEMPLO:

ANALISIS DE CARGA L1:

ANALISIS DE CARGA V1:

CARGA DE LOSA SOBRE VIGA: q L1 s/ V1

LOSA: unidad de carga Kg/m2

VIGA: unidad de carga Kg/m

m (a)

m (b)

V1

V2

L1 En la secuencia de cargas:

LOSA VIGA

Kg/m2 Kg/m?

qL1: Kgm (a) x m (b)

qV1: Kgm (a)

V1 recibe carga de la mitad de L1: qL1/V1: Kgm (a)

Entonces: qL1/V1 = qL1 x m (b) x 1/2 qL1/V1 = Kg x m (b) x 1/2m (a) x m (b)

m (b) : luz entre apoyos de L1

El proyectista debe saber disear las cargas. Debe experimentar la sensacin de peso y esa percepcin trasladarla a las miles de unidades que componen un edificio, as podr acercarse sutilmente a una vivencia de las cargas

PARA RECORDAR

HASTA LA PROXIMA CLASE

FELICES PASCUAS !!!