Estructura Ligeras y Mixtas

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Introducción al reconocimiento y criterios para utilización de estructuras ligeras en arquitectura e ingenieria

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Diapositiva 1

Universidad de Guadalajara

ESTRUCTURA LIGERAS Y MIXTAS

Arlenne Xiomara Lpez ZazuetaJosu Altamirano GarcaJos Jaime Salas SantanaValentino Corona Alfaro

Edificacin IIIArq. Jos Crescencio Villanueva

Son aquellas que permiten una reduccin de cargas muertas en la estructura en comparacin con sistemas estructurales tradicionales. ESTRUCTURAS LIGERAS

Clasificacin de estructurasForma ActivaSeccin ActivaSuperficie ActivaAltura ActivaHbridosSon en las que la transmisin de cargas se realiza a travs de la misma forma

Son sistemas estructurales de elementos lineales rgidos y slidos,transmisin de cargas por movilizacin de fuerzas seccionales

Sistemas portantes formados por elementos lineales, transmisin de cargas por descomposicin vectorialVector ActivoSon sistemas de superficies flexibles que resisten esfuerzos cortantes de traccin y compresin Son sistemas portantes de elementos slidos y rgidos que se extienden, sobre todo en vertical Son sistemas en los que la transmisin de cargas se realiza mediante la accin conjunta de dos o mas mecanismos de diferentes tipos

Son en las que la transmisin de cargas se realiza a travs de la misma forma Forma Activa

CABLESEstructura provista de mstiles de los que parten unos cables de forma radial o paralelamente para sostener los miembros estructurales dispuesto de manera horizontal.

DEFINICIONAPLICACION Refuerzo en volado de losas.Puentes.

SUJECION

NEUMATICAS. Estructura, formada por una membrana enorme de material impermeable, soportada por aire a presin ligeramente superior a la presin atmosfrica normal; anclada de tal manera que impide las fugas aunque se hace necesario disponer de esclusas de aire para mantener la presin interior. Tambin llamada estructura soportada por aire.

DEFINICIONAPLICACIONEspacios pblicos provisionalesCentro de exposiciones

Una de las principales caractersticas de este tipo de estructura es que la influencia en las cargas es ms perceptible que en estructuras convencionales.

En una construccin 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 diseo. 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 parmetros climticos como la lluvia y como la nieve.

Este tipo de construccin 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).

ARQUEADASEstn constituidos bsicamente por una seccin curvada hacia arriba que se apoya en unos soportes o estribos y que abarca una luz o espacio vaco.

DEFINICIONAPLICACIONGrandes claros.Verstil de genero arquitectnico.

ELEMENTOS

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ESTRUCTURA VELARIA Una velara es una cubierta ligera conformada por una superficie hecha de lona o material textil cuyas cargas a tensin son transmitidas de la lona a las relingas a los postes o puntos de anclaje en algn elemento estructural ya sea muro o columna metlicaDEFINICIONAPLICACIONSalvar grandes clarosSupresin de pilares u obstculos visualesPolideportivosFacilidad en montaje y construccinEconoma

ANTECEDENTES

ELEMENTOS Y SUJECION La velarias trabajan a tensin, cuyas cargas se reparten hacia los tensores conectados a postes para mantener la lona tensionada y as auto sustentarse.

VARIEDAD GEOMETRICA

Sistemas portantes formados por elementos lineales, transmisin de cargas por descomposicin vectorialVector 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 est integrado por fuerzas concentradas que actan en las articulaciones y que se ubican en el mismo plano de la armadura.

DEFINICIONAPLICACIONTechos en diversos giros incluso el habitacionalConstruccin en puentes.Facilidad de montaje.Capacidad de cubrir grandes claros.

Gran flexibilidad en diseo arquitectnico.

Permite salvar claros relativamente grandes (ms 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 as como la duracin 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 mampostera y cubiertas planas de concreto sin aumentar grandemente la carga y ofreciendo mejor aislamiento trmico y acstico.

Instalacin de tubera de aire acondicionado.

Pueden soportar cargas gravitacionales hasta de 120kg/m2

VENTAJASCOMPONENTES 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 estn sujetos a esfuerzos axiales de traccin o compresin. Tambin llamada estructura estrea.DEFINICIONAPLICACIONSalvar grandes clarosSupresin de pilares u obstculos visualesPolideportivosCubiertas en naves industrialesRecintos ferialesFacilidad en montaje y construccinEconoma

TRIDILOSA ING. HEBERTO CASTILLO

VIGAS VIERENDEELLa armadura vierendeel en realidad no es una armadura.En escencia, es un marco rgido. Esta armudura se caracteriza por la ausencia de los miembros diagonales que produzcan la tringulacion necesaria que aporta lo que normalmente se entiende como accin de armadura.

Viga vierendeel

Viga VierendeelLograr mayor elasticidad en espacios, eliminando al mximo las columnas, colgando entre pisos de una estructura rgida 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 VIERENDEELTENSOR VERTICALENTREPISOCOLUMNAPOSTEViga VierendeelPara efecto de un PREDIMENSIONAMIENTO , EL METODO DEL PORTAL, es un Valioso auxiliar en la solucin de tipo de estructuras llamadas VIGAS VIERENDEEL, que permiten salvar grandes claros, con aprovechamiento del ESPACIO, provocado en la formacin de paneles.

montanteCuerda superiorCuerda inferiorTornapunta o diagonalLas VIGAS VIERENDEEL se pueden definir como ARMADURAS DE CUERDAS PARELELAS, con eliminacin de DIAGONALES O TORNAPUNTAS, que permite el aprovechamiento de los PANELES formados por CUERDAS o MONTANTES.Viga Vierendeel

Cuerda superior comprimidaCuerda superior traccionadanodoMontante o posteViga VierendeelSuponiendo un espesor determinado a los elementos que integran el VIERENDEEL, en la unin de los mismos (nudos) puede ser aumentada la seccin, con el objeto de lograr mayor RIGIDEZ Y CAPACIDAD para absorver estados de FLEXION.

Es fcil 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 relacin al APOYO, en cuanto se alejan del mismo.

APOYOAPOYOVigas vierendeel acarteladas

APOYOAPOYO

Puesto que los cortantes son determinantes en los esfuerzos de la VIERENDEEL, donde estos son mximos ( cercanos a los apoyos), los elementos pueden ser aumentados de seccin, reducida la separacin de montantes ( paneles) o ambas cosas en caso de que as lo exijan los esfuerzos encontrados.

Incremento de seccin hacia los apoyos.tirantes.Reduccin de panel hacia los apoyos con cargas concentradas en los nudos.

Viga vierendeelLa disposicin de estos cables, puede llegar a generar tracciones en las cuerdas superiores cercanas a los apoyos por lo que para evitar esta situacin se pueden disponer elementos DIAGONALES que favorezcan la trayectoria del CABLE DE PREESFUERZO.

anclajeCable de preesfuerzoapoyoPara el caso de la VIGA CIERENDEEL en voladizo, la disposicion del CABLE DE PREESFUERZO puede ser laSiquiente:

apoyoCable de preesfuerzoanclajeCable de preesfuerzoCable tensordiagonalanclajeSon sistemas estructurales de elementos lineales rgidos y slidos,transmisin de cargas por movilizacin de fuerzas seccionales Seccin Activa

PORTICOS Estructura formada por pilares y vigas dispuestos en planos paralelos.Generalmente por armazones rgidos formado por dos columnas y una viga superior; conformndose en una sola pieza.

DEFINICIONAPLICACIONNaves Industriales.Instalaciones Deportivas.Puentes.

RETICULA DE VIGAS Estructura formada por una serie de vigas entrecruzadas y conectadas entre s por medio de nudos rgidos, encargadas de transmitir las cargas aplicadas en dos direcciones. En el caso que nos ocupa, se referencia a los elementos estructurales ms conocidos pero que en su fabricacin, son menos pasadas que cualquier perfil normal. Vigas de aleacin ligera, vigas de madera huecas, perfiles laminados aligerados. DEFINICIONAPLICACIONMtodo ms 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 conformacin se aligeran con materiales alternativos como son la madera, hielo seco, sistemas de viguetas y bovedillas, entre otros. Losas aligeradas en todos sus mtodos. DEFINICIONAPLICACIONVerstil de gneros y aplicaciones

Son sistem