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FACULTAD DE ARQUITECTURA Y URBANISMO ESCUELA PROFESIONAL DE
ARQUITECTURAUniversidad NacionalFederico VillarrealProfesionales
formando profesionales
CURSO: DISEO ESTRUCTURAL I
Profesor: MANUEL ANTONIO MONTES DE OCA ESCUDEROArquitecto C.A.P.
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No basta estudiar todas las teoras de resistencia y los mtodos
de clculo. Es necesario absorber todos los detalles y experimentos
hasta que se vuelva completamente familiar en una forma natural e
intuitiva con todos los fenmenos del esfuerzo y la
deformacin.EDUARDO TORROJA
01 LAS ESTRUCTURAS YSUS APLICACIONES TORRE BURJ KHALIFA - Dubai
Emiratos rabes UnidosLAS ESTRUCTURAS Y SUS APLICACIONES01 CONCEPTO
DE ESTRUCTURAUna estructura es todo tipo de construccin, formada
por elementos resistentes y unidos entre s, diseados para soportar
fuerzas, con un fin determinado y sin sufrir deformaciones
incompatibles.Una fuerza es cualquier agente capaz de deformar un
cuerpo (efecto esttico) o de modificar su estado de reposo o
movimiento (efecto dinmico).Toda estructura sirve para soportar
fuerzas. Para ello, debe cumplir las siguientes
condiciones:Estabilidad: Es la cualidad de permanecer inalterable,
a travs del tiempo, y mantenerse, en el mismo lugar, sin
caerse.Equilibrio: Es la condicin por la cual las fuerzas
contrarias, que actan sobre un cuerpo, se compensan y anulan entre
s.Adems de soportar la aplicacin de fuerzas externas, una
estructura debe soportar otros efectos: dilatacin del material,
movimientos en los apoyos, errores dimensionales de los elementos,
etc. Todos estos efectos originan reacciones mecnicas
equivalentes.
EL PARTHENON (Atenas - Grecia)
GOLDEN GATE BRIDGE (San Francisco United States)TORRE DE EIFFEL
(Pars - Francia)LAS ESTRUCTURAS Y SUS APLICACIONES02 FUERZAS
APLICADAS A UNA ESTRUCTURAFuerzas Externas:Cargas o Fuerzas
Actuantes (efecto dinmico) Se aplican exteriormente y tienden a que
la estructura se deforme, desplace o rote. Ej.: pesos, presin
hidrosttica, empuje de tierras, fuerzas ambientales (sismo, viento,
temperatura).Reacciones o Fuerzas Contrarias (efecto esttico): Son
fuerzas que resisten la accin de las fuerzas actuantes,
restringiendo la deformacin y/o el movimiento. Ej.; friccin, freno,
resistencia del terreno.Fuerzas internas: Son aquellas que
mantienen al cuerpo o la estructura como un ensamblaje nico y
corresponden a las fuerzas de unin entre sus partes.Para poder
soportar las fuerzas actuantes, al interior de la estructura, se
desarrolla un sistema de fuerzas de resistencia interna, llamadas
esfuerzos, que contrarrestan la aplicacin de las cargas.Se genera,
as, un estado de tensiones y deformaciones, sin llegar a colapsar.
Es por ello que las formas materiales del entorno existen gracias a
la estructura que las sostiene. Se denomina esfuerzo admisible al
valor lmite de la carga que puede resistir un material. En base a
ello, se debe analizar y estimar la cantidad de carga adicional que
puede soportar una estructura con plena seguridad.Tipos de Cargas
en las Estructuras:Permanentes: Son cargas fijas o perennes debidas
al peso propio de la estructura y al peso de los materiales que la
recubren.Variables: Son cargas ocasionales que se originan por el
peso de las sobrecargas de uso, por la acumulacin de agua de
lluvia, hielo y nieve, por la accin de cargas laterales (viento,
sismos, presin hidrulica) y por la accin de fenmenos fsicos
(dilatacin-contraccin). Accidentales: Son cargas de impacto, de
ndole eventual y no previsibles, ocasionadas por colisin, percusin
y/o conmocin. Son ajenas a toda responsabilidad profesional.03
PESOS Y FUERZASToda estructura es halada y/o empujada
constantemente por diversas fuerzas. La fuerza ms constante es la
fuerza de gravedad, la cual ejerce su empuje hacia abajo.El peso es
la fuerza vertical con que la Tierra atrae a un cuerpo.Las cargas
muertas son cargas estacionarias que incluyen los pesos de los
componentes la propia estructura permanentes ms los pesos de los
elementos permanentes (coberturas, acabados).Las cargas vivas son
cargas externas movibles y no constantes que incluyen los pesos de
los elementos externos que soporta la estructura (gente, muebles,
nieve, viento, sismos).Toda estructura deber ser capaz de soportar
su propia carga muerta sumada a la aplicacin de una conveniente
carga viva.Todo ello es igual a la mxima combinacin de
sobrecargas.Inicialmente, se calcula la magnitud de estas
cargas.Posteriormente, se determina la robustez y el tamao de los
miembros componentes del sistema estructural.El diseo estructural
es un trabajo comprometido, basado en conceptos sencillos: No se
construye ninguna estructura que no se apoye.La complejidad del
diseo estructural reside en la habilidad con que el proyectista
selecciona, proporciona, combina y ensambla los diversos elementos
estructurales, transformndolos en un modelo construible.LAS
ESTRUCTURAS Y SUS APLICACIONES
04 ESFUERZOS EN LAS ESTRUCTURASUn esfuerzo es un conjunto de
pequeas fuerzas de resistencia interna que resultan de distribuir
la aplicacin de una carga al interior de un elemento estructural,
evitando que la estructura colapse.Los elementos de una estructura
deben soportar estos esfuerzos sin romperse ni deformarse. Cuando
se aplica una carga a una estructura, sta responde con un
esfuerzo.Segn su posicin dentro de la estructura y del tipo de
fuerza actuante, los elementos estructurales soportan diferentes
tipos de esfuerzos. Dichos esfuerzos pueden ser:Traccin: Actan
fuerzas que tienden a estirar al elemento estructural.Ej.: el cable
de un puente colgante. Compresin: Actan fuerzas que tienden a
acortar al elemento estructural.Ej.: las columnas de un edificio.
Flexin: Actan fuerzas que tienden a doblar al elemento
estructural.Ej.: una viga. Cortante: Actan fuerzas que tienden a
cortar al elemento estructural.Ej. los puntos de apoyo de las
vigas.Torsin: Actan fuerzas que tienden a retorcer al elemento
estructural.Ej.: ejes de cigeales y manivelas.
LAS ESTRUCTURAS Y SUS APLICACIONES
1. Traccin2. Compresin3. Flexin4. Cortante5- TorsinLAS
ESTRUCTURAS Y SUS APLICACIONES05 EL MATERIAL ESTRUCTURALTodo
material de uso estructural masivo conlleva una relacin racional
entre sus cualidades mecnicas y su costo. Usualmente, las obras
civiles emplean grandes volmenes de material, lo que restringe la
demanda de insumos de elevado costo, pese a que stos pudieran ser
elementos de alta resistencia y/o de excelente comportamiento
estructural.La estructura no es, slo, un esqueleto resistente que
subdivide los espacios internos o forma la envoltura exterior. El
material estructural deber cumplir, adems, otras funciones no
estructurales segn cada situacin especfica. No existe un material
estructural ptimo. La mejor opcin depender tanto de la funcin
estructural como de las propiedades no estructurales del
material.Las propiedades estructurales de un material se definen
por medio de sus leyes constitutivas. Es decir, el comportamiento
estructural quedar definido por un conjunto de ecuaciones que
describen el estado de deformaciones segn cada posible estado de
esfuerzos y condiciones de falla. Las caractersticas no
estructurales de un material tambin influyen en el comportamiento y
en el aprovechamiento que se le pueda dar dentro de una estructura.
As, el material de una estructura debe poseer propiedades de
impermeabilidad, durabilidad, aislamiento termo-acstico y
esttica.Se define la eficiencia estructural de un material segn la
relacin entre su resistencia y su peso volumtrico, ya que una buena
parte de la resistencia del material debe destinarse a soportar su
propio peso. Otra posibilidad de usar un material, de modo
eficiente, es conferirle la forma ms adecuada segn la funcin
estructural a la que est destinado, de modo que las fuerzas se
transmitan siguiendo la ruta del menor esfuerzo.
LAS ESTRUCTURAS Y SUS APLICACIONESMarco Vitruvio Polin, en su
tratado De Architectura (Siglo I a.C.) establece que la
Arquitectura se fundamenta en tres principios:Utilidad (Utilitas)
Funcin: Capacidad de satisfacer un requerimiento.Belleza (Venustas)
Forma: Configuracin externa de algo.Firmeza (Firmitas)Estructura:
Distribucin y orden de los partes.La Arquitectura comprende el
equilibrio y el complemento de estos tres fundamentos. No se puede
concebir una obra de Arquitectura sin aceptar estos tres
argumentos.
06 ARQUITECTURA: FUNCIN, FORMA Y ESTRUCTURALa Arquitectura es
una profesin que involucra las ciencias, las artes y las tcnicas
para disear y construir edificios y dems espacios que conforman el
entorno humano.La palabra arquitectura proviene del griego (arch,
que significa jefe, quien tiene el mando), y (tekton, es decir,
constructor).As, desde la poca de los antiguos griegos, el
Arquitecto es el jefe o director de la construccin y la
Arquitectura es la tcnica o el arte de quien realiza el proyecto y
dirige la construccin de los edificios y dems estructuras.La funcin
es el propsito por el cual se concibe un espacio, se crea una forma
y se erige una estructura. La funcin busca complacer el desarrollo
de una actividad. La forma es la configuracin geomtrica que define
el aspecto exterior de un objeto. Toda forma influye en el entorno,
satisface funciones y soporta cargas.La estructura es el soporte
que garantiza la conservacin de la forma frente a las fuerzas
actuantes y contrarias (externas e internas) que inciden sobre un
objeto.La funcin define la forma y sta determina la estructura.
Cualquier variacin de alguno de estos tres elementos afectar a los
otros dos.En lo creativo, la funcin, la forma y la estructura
convergen en una relacin estrecha y perenne que condiciona la
eficacia del diseo.07 EL DISEO ESTRUCTURALDefinicin:El diseo
estructural consiste en estimar las cargas, determinar los
esfuerzos y controlar las deformaciones a los que quedan sometidas
las estructuras por la accin de agentes externos (cargas
gravitatorias, fuerzas ssmicas y elicas, variaciones trmicas,
etc.).La estructura es un componente esencial de la Arquitectura y
es el Arquitecto quien, al disear, crea la estructura y le otorga
las proporciones correctas para satisfacer las condiciones
funcionales y formales, combinando su intuicin personal y la
ciencia estructural. El diseo es un proceso creativo mediante el
cual se definen las caractersticas del sistema estructural de
manera tal que cumpla, en forma ptima, con sus objetivos.El
objetivo de un sistema estructural es poder resistir las
solicitaciones y equilibrar las fuerzas actuantes y contrarias, sin
colapso o mal comportamiento (excesivas deformaciones). Un correcto
anlisis estructural requiere de la creacin de un modelo ideal de
estructura que se aproxime, lo ms posible, a su comportamiento
real. Sobre este modelo se aplican los clculos y las ecuaciones que
permitirn conocer y rectificar una estructura antes de ser
construida.La bondad del diseo depende del acierto para componer un
modelo estructural que resulte idneo para soportar las acciones
exteriores.
Objetivos del Diseo Estructural:Objetivo General: Identificar y
estudiar alternativas de solucin a las condiciones de soporte de
cargas y estabilidad estructural, analizando y verificando
resultados segn criterios de funcionalidad, economa y
seguridad.Objetivo del Anlisis: Determinar las fuerzas internas
(axiales, cortantes, momentos) y las deformaciones de una
estructura, segn las condiciones formales, dimensionales y mecnicas
del material empleado y segn las condiciones de equilibrio de las
fuerzas internas y externas. Objetivo del Diseo: Determinar la
forma estructural, los materiales a emplear y los detalles
(dimensiones, conexiones y refuerzo) de los componentes del sistema
estructural.LAS ESTRUCTURAS Y SUS APLICACIONESLAS ESTRUCTURAS Y SUS
APLICACIONESProceso del Diseo EstructuralPlanteamiento Estructural:
Desde los bosquejos iniciales, el Arquitecto deber considerar y
organizar los elementos estructurales que darn estabilidad a la
forma arquitectnica. Para ello, identifica el problema a solucionar
y presenta alternativas generales de solucin.Anteproyecto: En esta
etapa, el Arquitecto deber determinar el sistema estructural a
emplear, los materiales, la forma geomtrica y las dimensiones
generales del proyecto, segn su funcionabilidad y la normativa
aplicable, debiendo asegurar la factibilidad del diseo.Es
importante conocer conceptualmente el funcionamiento de los
mecanismos resistentes para poder cumplir exitosamente con esta
intervencin.Anlisis Estructural: Se determinan las cargas y se
realizan los clculos y comprobaciones que servirn para definir
detalles, ratificar las proporciones dadas a las piezas
estructurales o, en su defecto, rechazar la viabilidad del sistema
propuesto.Proyecto Definitivo: Se determinan las dimensiones
finales y se realiza el diseo detallado de los elementos
estructurales para que resistan la accin de las cargas
aplicadas.Construccin: Se lleva a la realidad la materializacin
fsica de lo planeado.
Todas las estructuras persiguen, siempre, los mismos
objetivos:dar forma soportar esfuerzos actuar como medio de
proteccin y seguridad. DISEO PRELIMINAR: Estimaciones iniciales de
dimensiones y materiales.ANLISIS ESTRUCTURAL: Se encuentran las
cargas actuantes, las fuerzas internas y las
deformaciones.OPTIMIZACIN: Se replantean las dimensiones y los
materiales.DISEO DEFINITIVO: Se verifican las resistencias y se
hacen el detallado.Principios del Diseo Estructural Funcionalidad y
Economa:Se disea una estructura para que sta no falle durante su
vida til. Se reconoce que una estructura falla cuando deja de
cumplir su funcin de manera adecuada. Las formas de falla pueden
ser:Falla de Servicio: Ocurre cuando la estructura queda fuera de
uso por deformaciones excesivas, ya sean elsticas o
permanentes.Falla por Rotura (resistencia): Se da cuando hay
movimiento o separacin entre las partes de la estructura, ya sea
por mal ensamblaje, malos apoyos o rompimiento del material.
Seguridad: Se establece mediante el control de las deformaciones
excesivas que obligan a que la estructura quede fuera de servicio o
colapse alguna de sus partes o de todo el conjunto. Una de las
condiciones de seguridad es la estabilidad, que se puede comprobar
por medio de las ecuaciones generales del equilibrio F = 0 y F = 0,
las cuales deben ser satisfechas por la estructura en general y por
cada una de sus partes.La condicin de seguridad, de resistencia a
la rotura, de los elementos estructurales y de las uniones, entre
estos, depende de las propiedades mecnicas de los materiales
utilizados.Funcionalidad: La estructura debe mantenerse en
funcionamiento durante toda su vida til para poder soportar las
cargas de solicitacin. Un puente que presenta deformaciones
excesivas dara la sensacin de inseguridad y la gente dejara de
usarlo; en ese momento deja de ser funcional. Economa: El
aprovechamiento de los recursos determina un reto para el diseo
estructural. En la economa se conjugan la creatividad y el
conocimiento del proyectista.LAS ESTRUCTURAS Y SUS APLICACIONESLAS
ESTRUCTURAS Y SUS APLICACIONESCaractersticas del Diseo
EstructuralEl diseo estructural conjuga las funciones propias del
material, sus caractersticas naturales especficas, sus capacidades
mecnicas y el menor costo posible para obtener el mejor resultado a
partir de un proceso analtico previo.El diseo estructural debe
conducir a obtener, siempre, un rendimiento balanceado entre las
partes rgida y plstica de los elementos, sin que falle la
estructura.El material estructural debe resistir mecnicamente y,
adems, debe cumplir otras funciones, tales como aislamiento
termo-acstico, proteccin de la intemperie, impermeabilidad, divisin
de aposentos y otros propios dentro de una estructura.Asimismo, los
aspectos arquitectnicos debern integrarse al diseo estructural para
obtener el mejor rendimiento de la estructura total.Todo diseo
estructural parte de una tipologa base y contina con el clculo de
las cargas actuantes y resistentes en cada parte de la
estructura.Para lograr un diseo adecuado, se debern conocer y
considerar las diversas combinaciones de carga a las que pueda
someterse la estructura diseada.Las Tipologas EstructuralesLas
tipologas estructurales se pueden dividir atendiendo a diferentes
aspectos:1. Configuracin: Planas, Superficiales o Espaciales.2.
Materiales: Homogneas (sin refuerzos) o Heterogneas (reforzadas).3.
Estabilidad: Inestables (Hipostticas).Estables
(Isostticas).Indiferentes (Hiperestticas).LAS ESTRUCTURAS Y SUS
APLICACIONES08 EXIGENCIAS BSICAS DE LAS ESTRUCTURASEquilibrio: Es
el estado por el cual las fuerzas que actan sobre un cuerpo se
compensan y anulan mutuamente, sin producir efectos de traslacin o
rotacin. Resistencia: Es la capacidad de soportar esfuerzos de
larga duracin. Se requiere de un mnimo de resistencia mecnica para
transmitir las cargas hacia los apoyos. Rigidez: Es la condicin por
la cual un cuerpo conserva su forma al ser sometido a la accin de
fuerzas externas. Ello implica que las distancias entre las
partculas que lo conforman resultan invariables a lo largo del
tiempo.
La prdida de cualquiera de estas condiciones bsicas conducir al
colapso de la estructura. Todos los problemas estructurales tienen
un principio bsico comn: Los edificios no deben derrumbarse.
EQUILIBRIO
RESISTENCIA
RIGIDEZ
EQUILIBRIO, RESISTENCIA Y RIGIDEZ09 ESTABILIDADLa estabilidad es
la aptitud de un objeto para permanecer en estado de equilibrio
bajo la accin de fuerzas actuantes y contrarias que tienden a
desplazarlo o rotarlo.El fundamento principal de toda estructura es
su estabilidad.Las fuerzas aplicadas sobre un objeto solo pueden
producir traslaciones y rotaciones.La traslacin puede expresarse
por sus componentes, segn dos ejes ortogonales.La rotacin ocurre
alrededor de un eje perpendicular al plano que contiene a las
fuerzas paralelas actuantes.LAS ESTRUCTURAS Y SUS APLICACIONES
Existe equilibrio cuando las fuerzas (o sus componentes) y los
momentos, aplicados sobre la estructura, se anulan entre s. Fx = 0
Fy = 0 M = 0 Una estructura estable satisface todas las ecuaciones
de equilibrio esttico.Mientras los componentes una estructura se
mantengan en equilibrio, sta no se derrumbar.Existen tres tipos de
estabilidad:Estabilidad Positiva: Cuando un cuerpo que es
desplazado de su posicin de equilibrio genera fuerzas tendientes a
hacer que ste recupere su posicin inicial de equilibrio.Estabilidad
Neutra: Cuando un cuerpo que es desplazado de su posicin de
equilibrio no genera ninguna fuerza y permanece equilibrado en esta
nueva posicin. Estabilidad Negativa: Cuando un sistema que
desplazado de su posicin de inicial equilibrio genera fuerzas que
tienden a desplazarlo an ms.
Estabilidad Positiva (contrapeso abajo): La rueda mantendr su
posicin de equilibrio inicial.Estabilidad Neutra (sin contrapeso):
La rueda quedar en equilibrio en cualquier posicin.Estabilidad
Neutra (contrapeso abajo): La rueda girar hasta lograr una nueva
posicin de equilibrio.10 ACCIN DE LA ESTRUCTURALas estructuras,
naturales y tcnicas, deben soportar el peso propio del objeto y las
sobrecargas adicionales. A esto se le denomina transmisin de
cargas.Sin la capacidad de transmitir las cargas, un elemento
estructural no es estable.
El Flujo de Fuerzas: Toda estructura trabaja a tres niveles
consecutivos: 1. Recepcin de Cargas. 2. Flujo de Cargas. 3.
Transmisin de Cargas.
Segn la ruta de las cargas, se mide la eficiencia y la
rentabilidad de una estructura.La forma del objeto debe adaptarse a
la direccin de las solicitaciones.Para cargas gravitatorias, la
descarga de solicitaciones debe ser lo ms directa y a la menor
distancia posible con la tierra. Por ello, la forma, debe
satisfacer una funcin determinada que garantice la transmisin de
las cargas.El diseo estructural tiene como misin desarrollar un
sistema de flujo de fuerzas que responda a una imagen funcional
prefijada, o aproximarse a ella.La Transmisin de Fuerzas:Las formas
de los objetos condicionan la trayectoria de las fuerzas que fluyen
al interior de la estructura. El desvo de las cargas es el precepto
del flujo de fuerzas en el interior de un objeto.Conocer las
posibilidades de desviar los esfuerzos constituye el ncleo del
estudio de estructuras y el fundamento del orden de los sistemas
estructurales.
LAS ESTRUCTURAS Y SUS APLICACIONESLAS ESTRUCTURAS Y SUS
APLICACIONESVigas y Viguetas:Son elementos estructurales lineales
sometidos a flexin. En ellas, la longitud predomina sobre las otras
dimensiones. Geomtricamente, son prismas mecnicos cuya rigidez
depende del momento de inercia de su seccin transversal.Las vigas
se apoyan en sus extremos, sobre pilares o columnas. Varias
viguetas se apoyan entre dos vigas y, sobre ellas, se apoya el piso
de la edificacin. Entonces, debido al peso que soportan se producen
esfuerzos de flexin, tendiendo a doblarse hacia abajo.El esfuerzo
de flexin provoca tensiones de traccin y compresin, con valores
mximos en las caras inferior y superior, los cuales se calculan
relacionando el momento flector y el momento de inercia.En las
zonas adyacentes a los apoyos se producen esfuerzos
cortantes.Tambin pueden producirse tensiones por torsin: sobre
todo, en las vigas que forman el permetro exterior de algn
entramado.12 ELEMENTOS RESISTENTES DE UNA ESTRUCTURALas estructuras
estn compuestas por diversos elementos vinculados entre s y cuya
resistencia depende de las propiedades del material y de la
disposicin del conjunto de elementos que la componen. Estos
elementos resistentes proporcionan la suficiente firmeza para
soportar las cargas a las que se somete la estructura.
LAS ESTRUCTURAS Y SUS APLICACIONES
Arcos:Son elementos estructurales de forma curva o poligonal,
que cubren un espacio abierto entre dos pilares o muros,
transmitiendo las cargas que soporta hacia los apoyos laterales
mediante una fuerza de empuje oblicuo.Un arco puede cons tar de una
sola pieza o de varias piezas, llamadas dovelas.Estructuralmente,
un arco funciona como un sistema en equilibrio cuyos elementos estn
sometidos a esfuerzos de compresin.El empuje oblicuo que el arco
ejerce sobre los apoyos se distribuye en componentes verticales y
horizontales. Las componentes verticales comprimen los ejes de los
pilares o muros y las horizontales empujan los apoyos hacia el
exterior, tendiendo a separarlos.A partir del comportamiento
estructural del arco se originan otras formas estructurales como lo
son: las bvedas y las cpulas.Una bveda es una estructura
superficial arqueada que cubre un espacio comprendido entre varios
pilares o muros.Una cpula es una bveda de curvatura uniforme que
resulta de la conjuncin de arcos iguales que se apoyan sobre una
base circular o poligonal.
1. Arco 2. Bveda 3. Cpula
1.2.3.LAS ESTRUCTURAS Y SUS APLICACIONESPilares y Columnas:Son
elementos estructurales rgidos, verticales y de forma alargada, que
soportan las cargas que transmiten las techumbres, vigas y
arcos.Adems, cumplen funciones decorativas, por lo que se disean en
forma muy esttica y armoniosa.Segn su seccin transversal, pueden
ser:Pilares: Si la seccin es de forma cuadrangular.Columna: Si la
seccin es de forma circular o poligonal.Pilastra: Si el pilar o
columna se adosa a un muro. Los pilares y columnas soportan,
bsicamente, esfuerzos de compresin axial. Sin embargo, por razones
de esbeltez (relacin entre la altura y el rea de la seccin), se
originan otros esfuerzos de flexo-compresin o pandeo.El modelo
ideal de un pilar o una columna es el de un elemento homogneo,
sometido a compresin axial, cuya seccin transversal es constante y
perpendicular a su eje.Sin embargo, los pilares y las columnas
suelen tener pequeas imperfecciones debidas al material o al
proceso de fabricacin. Adems, siempre ocurre una inevitable
excentricidad accidental en la aplicacin de las cargas.La
excentricidad es el grado de desviacin del punto de concentracin de
las cargas respecto al centro geomtrico de la seccin del pilar o de
la columna.En este estado real de aplicacin de las cargas, se
produce una superposicin del esfuerzo directo de compresin, debido
al peso propio de la columna, y el esfuerzo de flexin, debido a la
aplicacin de las cargas. PilarColumnasPilastra
3.
1.2.LAS ESTRUCTURAS Y SUS APLICACIONESZapatas:Son ampliaciones
de la base de una columna o de un muro, que se emplean para
transmitir, al subsuelo, el peso propio y las sobrecargas de la
estructura, bajo adecuadas condiciones de presin y segn la
resistencia del terreno.Segn el tipo de elemento que sustentan, las
zapatas pueden ser:Aisladas: Soportan a una sola
columna.Combinadas: Soportan a varias columnas.Continuas: Soportan
a un muro. Las zapatas constituyen la forma ms antigua de
cimentacin. Hasta mediados del siglo XIX, eran de mampostera de
piedras unidas con mortero, resultando muy tiles para casi todo
tipo de construcciones.La aparicin de edificaciones muy altas, con
grandes cargas en muros y columnas, motiv la construccin de zapatas
ms voluminosas y pesadas, que requeran de mayor espacio y tcnicas
ms complejas para construirlas.El uso del concreto armado permite
solucionar los requerimientos de resistencia y espacio, con un
menor peso y volumen de las zapatas y mayor eficiencia
estructural.
1.1.2.3.Zapata AisladaZapata CombinadaZapata ContinuaLAS
ESTRUCTURAS Y SUS APLICACIONESTirantes:Son elementos estructurales
formados por cables de acero, que sirven para sujetar la
estructura, conferirle estabilidad e incrementar su rigidez y su
resistencia. Trabajan a traccin y se tensan mediante tensores o
trinquetes. Su funcin es consolidar la estructura y contener los
empujes hacia el exterior.Los cables de las gras, los cables en
puentes colgantes y hasta la cadena de un columpio son ejemplos de
tirantes. Riostras:Son elementos estructurales oblicuos, de metal o
madera, sometidos a traccin o compresin, y que sirven para
rigidizar y reforzar algn tipo de armazn o marco estructural.Las
riostras aseguran la invariabilidad de forma de un armaznEscuadras
y Cartelas:Son elementos metlicos planos de refuerzo en los puntos
de unin de las piezas de una estructura de acero o madera. Se unen
a los dems elementos estructurales mediante la aplicacin de
soldaduras, remaches o tornillos.
Riostras
4.2.3.
1, Tirantes2. Riostras3. Escuadras4. Cartelas1.