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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