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Prof. Nancy Dembo
SISTEMAS ESTRUCTURALES
INTRODUCCIÓN AL CONCEPTO DE
FUERZA
ARQUITECTURA :
arte de proyectar y construir
edificios
Diccionario de la Real Academia de la Lengua Española
TECNOLOGÍA
• ESTRUCTURA DE SOPORTE
• INSTALACIONES
• MATERIALES
• PROCESOS CONSTRUCTIVOS
• Estructura de soporte
geometría
materiales
procesos constructivos
• Instalaciones
eléctricas
sanitarias
mecánicas
incendios
• Materiales
concreto armado
acero
madera
aluminio …..
• Procesos constructivos
vaciados en sitio
industrializados……
Qué es un sistema estructural?
El conjunto de elementos resistentes
capaces de mantener sus formas y
cualidades a lo largo del tiempo, bajo la
acción de las cargas y agentes
exteriores a que ha de estar sometido,
responsable, en última instancia, de
garantizar las funciones resistentes y
estáticas de la edificación
Eduardo Torroja
CARGAS INTERNAS ACCIONES EXTERNAS
SISTEMA
ESTRUCTURAL Conjunto de elementos que soporta
ESTABILIDAD
RESISTENCIA
EQUILIBRIO
Cómo aproximarse a la estructura?
Para inventar una estructura y
darle sus proporciones exactas,
uno debe recurrir a la intuición y a
las matemáticas. La teoría debe
encontrar en la intuición una fuerza
capaz de revivir las formas en
manera más humana y
comprensible
El resultado debe ser obtener “lo
óptimo con lo mínimo” Pier Luigi Nervi
Debemos ser especialista en
el campo tecnológico?
No se necesita ser un especialista para
entender las estructuras. En el fondo todos
tenemos cierta familiaridad con ellas.
Por ejemplo: todos sabemos colocar una
escalera sin que ésta se resbale.
Se trata de capitalizar esas experiencias, de
sistematizar ese conocimiento de forma de
alcanzar la comprensión de cómo trabajan
las estructuras
Salvadori y Heller
De que estamos hablando
cuando hablamos de
arquitectura :
de arte o de tecnología?
La arquitectura es una disciplina
que no se puede deslindar de la
tecnología.
Las formas del contenedor o
formas estructurales responden a
un orden impuesto y deben
conjugar el arte con la tecnología,
por ello las estructuras hay que
diseñarlas y no sólo calcularlas.
Curt Siegel
CARGAS INTERNAS ACCIONES EXTERNAS
SISTEMA
ESTRUCTURAL Conjunto de elementos que soporta
ESTABILIDAD
RESISTENCIA
EQUILIBRIO
CARGAS INTERNAS
(estáticas)
ACCIONES EXTERNAS
(dinámicas)
• Peso propio
• Sobrecargas
• Terremotos
• Vientos y huracanes
• Deslaves
ESTABILIDAD
RESISTENCIA
EQUILIBRIO
MATERIALES
∑ F actuantes = ∑ F reaccionantes
Es toda causa física capaz de modificar el
estado de reposo o de movimiento de un
cuerpo.
Las fuerzas tienen efecto motriz o deformante
Se representa mediante un vector
Línea de acción y punto de aplicación
x
a, Dirección
Sentido
Magnitud = Kgf o Newton
Características de las fuerzas
Según el plano en que actúan
Coplanares: Contenidas en un mismo plano
Displanares: actúan en planos diferentes x
z
y
Según la línea de acción
Fuerzas concurrentes
Fuerzas colineales
Fuerzas paralelas
Según el punto de aplicación
Fuerzas concentradas
Fuerzas distribuidas
Leyes de Newton 1643-1727
1º Ley de Newton o Ley de la
inercia:
Un cuerpo que se encuentra en
estado de movimiento uniforme o en
estado de reposo permanecerá en
ese estado a menos que se le aplique
una fuerza
2º Ley de Newton :
Cuando una fuerza actúa sobre un
cuerpo rígido en estado de reposo el
movimiento que sufre éste es
proporcional a la fuerza aplicada y se
efectúa en la dirección en que actúa
la mencionada fuerza
F= m x a
3º Ley de Newton :
A toda acción corresponde una
reacción de igual intensidad pero de
sentido contrario
RESULTANTE DE
FUERZAS
Ley del paralelogramo
Establece que dos fuerzas que actúan sobre una partícula pueden ser sustituidas por una sola
fuerza llamada resultante que se obtiene al trazar la diagonal del paralelogramo que tiene los lados
iguales a las fuerzas
P1
P2
Fr
Fy = Fr x sen α
Fx = Fr x cos α
Fr
Fr = fuerza resultante
Descomposición de Fuerzas
α
Fr
Fr = fuerza resultante
Ley de los sistemas nulos
Fe
Fr = fuerza equilibrante
Para que dos fuerzas se equilibren es necesario que sean
opuestas, de igual intensidad y contenidas en la misma linea de
acción. Cuando esto ocurre se dice que el sistema de fuerzas es
nulo
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