REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACION UNIVERSITARIA

I.U.P “SANTIAGO MARIÑO” EXTENSION BARINAS.

Sistemas estructurales en venezuela.

Docente: Zhedily Guedez.Sección: Z1.

Bachiller:Mariana Cárdenas

24.601.803.de

Barinas, Agosto 2015.

SISTEMA ESTRUCTURAL.

Su cometido principal es mantener el edificio en pie, transmitiendo las acciones mecánicas al terreno.

• Exigencia Básica de Seguridad estructural: asegurar que el edificio tiene un comportamiento estructural adecuado frente a las acciones e influencias previsibles a las que

pueda estar sometido durante su construcción y uso previsto.

• Además deben mantener sus propiedades frente a fuego (RF) y a lo largo de su vida útil (durabilidad).

• Están constituidos por elementos estructurales y por uniones entre ellos.

• Las uniones mecánicas pueden ser apoyos simples, articulaciones y empotramientos.

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.

Apoyos Simples.

Sistemas estructurales. Básicamente tenemos cuatro tipos de sistemas estructurales:

Autosoportantes: Es aquel sistema

estructural que tiene la propiedad de

garantizar que la carga aplicada sea soportada

y luego transmitida, ejemplo:

Torres. Puentes.

Columnas.

Reticulados o marcos:

Articulados: Transmiten fuerzas y

carga axial, no pueden girar y tienen mayor

desplazamientos.

Rígidos: Tienen la capacidad de girar y transmitir momentos, además de transmitir los cortantes y cargas

axiales por tener mayor capacidad de carga.

1. 2.

Sistemas estructurales.

Marcos arriostrados o estables en su

exterior e interior:

Se introducen elementos que

trabajan bajo carga axial a tensión y a compresión para

disminuir aun mas el desplazamiento

lateral.

Cajón o muros.

3. Básicamente el sistema estructural esta compuesto por elementos de área, en pocas

palabras podemos decir que se desarrollara una resistencia a

cortante utilizando armónicamente los muros y las

losas como elementos colectores y distribuidores. El único

problema que no se pueden cubrir grandes claros sin utilizar

arriostres laterales

Sistemas combinados

Se utilizan en los grandes rascacielos, se combina la acción

de los muros perimetrales y céntricos o núcleo con los marcos y entramados. Los

marcos y entramados toman las cargas gravitacionales (Carga Viva y Muerta) y los muros las

cargas laterales (Vientos y Sismos).

4.

En Venezuela, los tipos de sistemas e s t r u c t u r a l e s m a s u s a d o s s o n l o s 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

Sistemas estructurales en venezuela.

Estos materiales, participan dentro del sistema de estructura

dándole rigidez y economía a una

estructura, no solo por su costo, si no, que

intervienen otros factores de índole, técnico,

tecnológico, de luces, de cargas, de mano de obra, que hacen que el sistema

estructural sea factible

CARACTERISTICAS DE SISTEMAS ETRUCTURALES.

Existen características para calificar los

sistemas disponibles que satisfagan una

función especifica. Los siguientes puntos son

algunas de estas características:

NECESIDADES ESTRUCTURALES

ESPECIALES

PROBLEMAS DE DISEÑO

PROBLEMAS DE CONSTRUCCIÓN

MATERIAL Y LIMITACIÓN DE ESCALA

TIPOS DE ESTRUCTURAS. SISTEMAS APORTICADOS: Un sistema porticado es el que utiliza

como estructura una serie de pórticos dispuestos en un mismo sentido, sobre los cuales se dispone un forjado. Es independiente de su

arriostramiento, que podrá hacerse con pórticos transversales, cruces de

San Andrés, pantallas u otros métodos; y del material utilizado,

generalmente hormigón o madera. Este sistema es el más utilizado hoy en día en las zonas desarrolladas,

especialmente en hormigón desde la patente Domino de Le Corbusier. Los forjados transmiten las cargas a los

pilares o muros, y éstos a la cimentación.

El sistema aporticado tiene la ventaja al permitir ejecutar todas las

modificaciones que se quieran al interior de la

vivienda, ya que en ellos muros, al no

soportar peso, tienen la posibilidad

de moverse. Proceso de construcción relativamente simple y del que se tiene

mucha experiencia.

Generalmente económico

para edificaciones inferiores a

20pisos.

El sistema aporticado posee la

versatilidad que se logra en los espacios y que implica el uso

del ladrillo.

El sistema aporticado 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. Ventajas.

Sistemas aporticados.

Sistemas Aporticados. Desventajas.

TIPOS DE ESTRUCTURAS.CARACTERISTICASEs el sistema de construcción

más difundido en nuestro país y el más antiguo. Basa

su éxito en la solidez, la nobleza y la durabilidad. Un sistema aporticado 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 e y).  El comportamiento y eficiencia de un pórtico rígido

depende, por ser una estructura hiperestática, de la rigidez relativa de vigas y

columnas. Para que el sistema funcione

efectivamente como pórtico rígido es fundamental el diseño y detallado de las

conexiones para proporcionarle rigidez y capacidad de transmitir

momentos.

Económicamente no se puede fijar un límite de

altura generalizado para los edificios con sistemas de pórticos rígidos, pero se estima que en zonas

poco expuestas a sismos el límite puede estar

alrededor de 20 pisos. Y para zonas de alto riesgo

sísmico ese límite se tiene que encontrar en alrededor de 10 pisos. 

SISTEMA DE MUROS PORTANTES (ESTRUCTURA TIPO TÚNEL) Se conoce como sistema tipo cajón o tipo túnel a los

arreglos entre placas verticales (muros), las cuales funcionan como paredes de carga, y las placas horizontales (losas). Este sistema

genera gran resistencia y rigidez lateral, pero si la disposición de los muros se hace

en una sola dirección o se utiliza una configuración asimétrica en la distribución

de los muros, se generan comportamientos inadecuados que propician la posibilidad del

colapso. En los sistemas tipo cajón, las cargas gravitacionales se transmiten a la fundación mediante fuerzas axiales en los

muros, los momentos flexionantes son generalmente muy pequeños comparados a

los esfuerzos cortantes, por lo cual no se puede esperar un comportamiento dúctil, al

no producirse disipación de energía.

TIPOS DE ESTRUCTURAS.Es un sistema que constructivamente es rápido de

ejecutar, ya que se utilizan encofrados de acero con forma de “U Invertida” que dispuestos en el sitio permiten vaciar los muros y las losas de manera simultánea. Se puede llegar a construir un nivel de 1200 m2

cada 3 días.

Ventajas.

Por la continuidad

de los muros en toda su longitud, existirán grandes

limitaciones en cuanto a

la distribución de los

espacios internos de cada planta, por lo que su uso principal

es de viviendas

multifamiliares u hoteles.

Generalmente se requiere en la planta

baja mayores espacios

libres, ya sea para

estacionamientos o en el caso de un

hotel para el lobby. Como no se puede aumentar el

espesor de la losa, debido al encofrado, se tiene que implementar

el uso de losas post-tensadas, pero esta

técnica no es aplicada en Venezuela

Por ser un sistema que posee gran rigidez, estará expuesto a grandes esfuerzos sísmicos, los cuales tienen que ser disipados por las fundaciones, esto significa que debe estar sustentado por un suelo con gran capacidad portante.

Por poseer losas de delgado espesor, la longitud de los ramales de instalaciones de aguas servidas es limitada. En algunos casos se tiene que llegar a aumentar el espesor de la losa donde van ubicados los baños para poder cumplir con las pendientes.

Puede llegar a ser un sistema muy

vulnerable si la configuración

estructural no posee líneas de

resistencias en las dos direcciones

ortogonales. Por lo cual es muy

importante que exista una interacción entre Arquitecto-Ingeniero

al momento de realizar el proyecto.

Desventajas.

TIPOS DE ESTRUCTURAS.

 Lo principal en este elemento, es lograr que se a lo suficientemente

resistente para soportar las cargas que le son transmitidas

por los elementos que soportan, como cubiertas, entrepisos, otros

muros superiores, etc. Para lograr la resistencia necesaria se debe tener en cuenta, el espesor

del muro, la calidad de los materiales con que se construye,

la altura y el tipo de carga que soportará. Los muros de carga reciben y transmiten las cargas

de forma lineal.

De acuerdo al material con que son construidos, pueden ser de hormigón

armado, piedras naturales, ladrillos de

barro y bloques de mortero. Estos últimos son los más usados,

debido al alto costo de los de hormigón, y las

piedras están en desuso.

Cuando los muros de carga se construyen de

ladrillos, tienen espesores del largo de un ladrillo (citarón), o

sea, unos 0,25 m, aunque para cargas ligeras se emplea la

forma de citara, teniendo entonces el ancho que es

de 0,12 m.

Cuando es de bloques, el espesor

será de 0,20 m que es el ancho estándar de

un bloque. Tanto en un caso como en el otro, los elementos se unen

entre sí con una mezcla aglutinante de

cemento, arena y recebo, o de cemento,

cal y arena, o de cemento y arena.

Características.

SISTEMA DE MUROS PORTANTES (ESTRUCTURA TIPO TÚNEL)

SISTEMA COMBINADo

s: Es un sistema

estructural en el cual:

1. Las cargas verticales son resistidas por un

pórtico no resistente a momentos

esencialmente completo y las fuerzas horizontales son resistidas por muros estructurales o pórticos

con diagonales.

TIPOS DE ESTRUCTURAS.

2. Las cargas verticales y horizontales son resistidas por un

pórtico resistente a momentos esencialmente completo combinado con muros estructurales o pórticos con diagonales y que no cumplen los requisitos de un sistema dual.

Se utilizan es los grandes rascacielos, se combina la acción

de los muros perimetrales y céntricos o núcleo con los marcos y

entramados. Los marcos y entramados toman las cargas gravitacionales (Carga Viva y

Muerta) y los muros las cargas laterales (Vientos y Sismos).

SISTEMA DUAL Es un sistema estructural que tiene un pórtico espacial

resistente a momentos y sin diagonales, combinando

con muros estructurales o pórticos con diagonales

para que el sistema estructural se pueda

clasificar como sistema dual se deben cumplir una

serie de requisitos. 

TIPOS DE ESTRUCTURAS.

Se utiliza para proyectos con características

especiales, como grandes volados o

cargas concentradas en ciertos puntos.

Este sistema se utiliza cuando

en el edificio se tendrán fuerzas

de distintos tipos: por compresi

ón, flexión o tracción. 

También se utiliza

en regiones sísmicas.

SISTEMA DUAL

Características.

Se genera una estructura con una resistencia y

rigidez lateral sustancialmente mayor al

sistema de pórticos, lo cual lo hace muy eficiente

para resistir fuerzas sísmicas. Y siempre y

cuando haya una buena distribución de los elementos rígidos.

Se puede obtener las ventajas del

sistema aporticado, en cuando a su ductilidad y

distribución de espacios internos.

Es muy común, sobretodo en la vieja práctica, que cuando

se diseñan estructuras duales se

supone que los muros resisten todas las fuerzas laterales

y el sistema aporticado todas las

gravitacionales.

 El problema que posee este sistema estructural es que hay que ser muy cuidadoso en cuanto a la configuración de los elementos rígidos, ya

que tienen una extrema diferencia de rigidez

comparado a los pórticos y esto puede causar

concentraciones excesivas de esfuerzos en algunas zonas

del edificio y una mala distribución de cargas hacia

las fundaciones. 

Se debe ser muy cuidadoso al momento de diseñar el

sistema, ya que la interacción entre el sistema aporticado y el de muros es compleja. El comportamiento de un muro

esbelto es como el de una viga de gran altura en voladizo, y el

problema de interacción se origina porque el

comportamiento que tendría un sistema aporticado sería

muy distinto al de un muro de concreto.

TIPOS DE ESTRUCTURAS.Ventajas y desventajas.

TIPOS DE ESTRUCTURAS.MUROS ESTRUCTURALES

Cuando este sistema se utiliza tiene dos elementos distintivos en la estructura general del edificio:

Muros: Utilizados para dar estabilidad lateral,

así como apoyo a los elementos que cubren el claro.

Generalmente son elementos a compresión. Pueden ser monolíticos

o entramados ensamblados de muchas

piezas.Aunque no se utilizan para transmisión de

carga vertical se utilizan, a menudo, para dar estabilidad lateral.

Elementos para cubrir claros: Funcionan como pisos y

techos. Dentro de estos se encuentran una gran variedad de

ensambles, desde simples tableros de madera y viguetas

hasta unidades de concreto precolado o armaduras de acero.

TIPOS DE ESTRUCTURAS.

SISTEMA DE

POSTES Y VIGAS

El uso de troncos y árboles en las culturas primitivas como elementos de construcción fue el origen de

este sistema básico, la cual es técnica constructiva importantes del repertorio estructural.

Los dos elementos básicos son:Poste: es un elemento que trabaja a compresión

lineal y esta sujeto a aplastamiento o pandeo, dependiendo de su esbeltez relativa.

Viga: básicamente es un elemento lineal sujeto a una carga transversal; debe generar resistencia interna a los esfuerzos cortantes y de flexión y

resistir deflexión excesiva. La estructura de vigas y postes requiere el uso de un sistema estructural

secundario de relleno para producir las superficies de los muros, pisos y techos.

Algunas variaciones de este sistema son:- Extensión de los extremos de las vigas

- Sujeción rígida de vigas y postes- Sujeción rígida con extensión de los extremos de

las vigas- Ensanchamiento de los extremos del poste

- Viga continua

MARCOS

RÍGIDOS

Cuando los elementos de un marco lineal están sujetos

rígidamente, es decir, cuando las juntas son capaces de transferir flexión entre los

miembros, es sistema asume un carácter particular. Si

todas las juntas son rígidas, es imposible cargar algunos

de los miembros transversalmente sin

provocar la flexión de los demás.

SISTEMAS PARA

CUBRIR CLAROS PLANOS

TIPOS DE ESTRUCTURAS.Consiste en producir el sistema en dos sentidos del claro, en vez de uno

solo. El máximo beneficio se deriva de una claro en

dos direcciones si los claros son iguales. Otro factor importante para

incrementar el rendimiento es mejorar la

característica de la flexión de los elementos

que cubren el claro.

SISTEMA DE ARMADURA

S

Una estructura de elementos lineales conectados mediante juntas o nudos se

puede estabilizar de manera independiente por medio de tirantes o paneles con relleno

rígido. Para ser estables internamente o por si misma debe cumplir con las

siguientes condiciones:- Uso de juntas rígidas

- Estabilizar una estructura lineal: Por medio de arreglos de los miembros en patrones rectangulares cooplanares o

tetraedros espaciales, a este se le llama celosía.

Cuando le elemento estructural producido es una unidad para claro plano o voladizo

en un plano, se llama armadura. Un elemento completo tiene otra clasificación:

arco o torre de celosía.

SISTEMA DE ARCO, BÓVEDA

Y CÚPULA:

TIPOS DE ESTRUCTURAS.

El concepto básico del arco es tener una estructura para cubrir claros, mediante el uso de compresión

interna solamente. El perfil del arco puede ser derivado

geométricamente de las condiciones de carga y soporte. Para un arco de un solo claro que no esta fijo en la

forma d resistencia a momento, con apoyos en el mismo nivel y con una

carga uniformemente distribuida sobre todo el claro, la forma

resultante es la de una curva de segundo grado o parábola. La forma

básica es la curva convexa hacia abajo, si la carga es gravitacional.

ESTRUCTURAS A

TENSIÓNLa estructura de suspensión a

tensión fue utilizada ampliamente por algunas sociedades

primitivas, mediante el uso de líneas cuerdas tejidas de fibras o

bambú deshebrado. Desde el punto de vista estructural, el

cable suspendido es el inverso del arco, tanto en forma como en

fuerza interna. La parábola del arco a compresión se jala para

producir el cable a tensión.El acero es el principal material

para este sistema y el cable es la forma lógica.

ESTRUCTURAS DE

SUPERFICIES

TIPOS DE ESTRUCTURAS.Son aquellas que consisten en

superficies extensas, delgadas y que funcionan para resolver solo fuerzas internas dentro de ellas. El muro que resiste la compresión, que estabiliza el edificio al resistir el cortante dentro de un plano y al cubrir claros como

una viga, actúa como una estructura de superficie. La bóveda y la cúpula

son ejemplos de este tipo.Las estructuras de superficie más

puras son las que están sometidos a tensión. Las superficies a

compresión deben de ser más rígidas que las que soportan tensión,

debido a la posibilidad de pandeo.

SISTEMAS ESPECIALE

SESTRUCTURAS INFLADAS: Se utiliza inyección o presión e aire como recurso estructural en una variedad de formas.ESTRUCTURAS LAMINARES: es un sistema para moldear superficies de arco o bóveda, utilizando una red de

nervaduras perpendiculares que aparecen como diagonales en planta.

CÚPULAS GEODÉSICAS: ideada para formar superficies hemisféricas, se basa

en triangulación esférica.ESTRUCTURAS DE MÁSTIL: existen

estructuras similares a los árboles, que tienen piernas únicas para apoyo

vertical y que soportan una serie de ramas. Requiere bases muy estables,

bien anclados contra el efecto del volteo provocado por fuerzas horizontales.

Estructuras infladas.

Estructuras laminares.

Cúpulas geodésicas.

Estructuras de mástil.

CERCHAS METALICAS La cercha es uno de los principales tipos de estructuras empleadas en ingeniería. Proporciona una solución práctica y económica a

muchas situaciones de ingeniería, especialmente en el diseño de

puentes y edificios. Una armadura consta de barras rectas unidas mediante juntas o nodos. Los elementos de una cercha se unen sólo en los extremos por

medio de pasadores sin fricción para formar armazón rígida; por

lo tanto ningún elemento continúa más allá de un nodo.

Cerchas metálicas.

MALLA ESPACIAL 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

MALLA ESPACIAL .

LOSACERO El término 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 de concreto se convierte en patín de

compresión, mientras que el acero resiste los esfuerzos de

tensión y la malla electrosoldada resiste los

esfuerzos ocasionados por los cambios de temperatura en el

concreto.

Losacero.

LA MADERA COMO ELEMENTO ESTRUCTURAL Los elementos

estructurales en madera se remitirán a esa clasificación: a la compresión y a la flexión, en el

primero de los casos tendremos las columnas en madera y las viguetas y vigas en madera. Columnas de

madera Los elementos de madera sujetos a la compresión pueden ser

de una sola pieza de madera maciza o terciada, o bien estar

integradas por varios elementos ensamblados.

LA MADERA COMO ELEMENTO ESTRUCTURAL.

MEMBRANA Una 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 la vela de un barco funcionan estructuralmente

como membranas.

Membrana.

CONCRETO ARMADO La técnica constructiva del hormigón armado

consiste en la utilización de hormigón reforzado con barras o

mallas de acero, llamadas armaduras. También es posible armarlo con fibras, tales como fibras plásticas, fibra de vidrio,

fibras de acero o combinaciones de barras de acero con fibras

dependiendo de los requerimientos a los que estará

sometido.

CONCRETO ARMADO .