El documento proporciona información sobre varios tipos de estructuras, incluidas las estructuras de adobe, porticadas, tipo túnel, metálicas y cerchas. Describe las características, ventajas y desventajas de cada tipo de estructura. También incluye definiciones, especificaciones técnicas, ilustraciones y conceptos generales sobre estos sistemas estructurales.
1. Alumno: Carlos A. Silva T.
C.I.12704415
Materia: Proyecto de estructura.
Instituto universitario politécnico
Santiago Mariño.
Extensión Barinas.
07 DE MAYO DE 2016
2. ESTRUCTURA
“Entidad física de carácter unitario, concebida como una organización de cuerpos
dispuestos en el espacio de modo que el concepto del todo domina la relación entre las partes”.
Según esta definición vemos que una estructura en un ensamblaje de elementos que mantiene
su forma y su unidad.
Sus objetivos son: resistir cargas resultantes de su uso y de su peso propio y darle forma
a un cuerpo, obra civil o maquina.
Ejemplos de estructuras son: puentes, torres, edificios, estadios, techos, barcos, aviones,
maquinarias, presas y hasta el cuerpo humano.
¿Qué es un sistema estructural?
Es un ensamblaje de miembros o elementos independientes para conformar un cuerpo
único y cuyo objetivo es darle solución (cargas y forma) a un problema civil determinado.
La manera de ensamblaje y el tipo de miembro ensamblado definen el comportamiento
final de la estructura y constituyen diferentes sistemas estructurales.
En algunos casos los elementos no se distinguen como individuales sino que la estructura
constituye en si un sistema continuo como es el caso de domos, losas continuas o macizas
y muros, y se analizan siguiendo los conceptos y principios básicos de la mecánica.
El sistema estructural constituye el soporte básico, el armazón o esqueleto de la estructura
total y él transmite las fuerzas actuantes a sus apoyos de tal manera que se garantice seguridad,
funcionalidad y economía.
En una estructura se combinan y se juega con tres aspectos:
• FORMA
• MATERIALES Y DIMENSIONES DE ELEMENTOS
• CARGAS
los cuales determinan la funcionalidad, economía y estética de la solución propuesta.
3. Conceptos generales:
Definición. La palabra adobe viene desde Egipto, aparece en los jeroglíficos con los símbolos tsh-b-t los
árabes utilizaban esta palabra como (tuba: ladrillo) o tub singular, al igual que muchas palabras empiezan
por -al esta palabra paso del árabe al castellano durante 700 años de ocupación mora de España
como al-tub ,de ahí se transformo a attub y posterior mente a adobe en climas cálidos (Egipto y meso-
América) el sol sirve de horno, entonces el adobe significa ladrillo de barro secado al sol. El adobe se
define como un bloque macizo de tierra sin cocer, el cual puede contener paja u otro material que mejore
su estabilidad frente a agentes externos. Y que aparte en el que se ha incorporado otros materiales como
el asfalto, cemento, cal, etc. Con el fin de mejorar sus condiciones de resistencia a la compresión y
estabilidad ante la presencia de
humedad.”
Es un bloque de tierra arcillosa, amasada en su estado plástico, moldeada con o sin forma, y secada al
sol. El adobe se puede utilizar en la construcción de paredes, arcos y bóvedas.
4. Especificaciones técnicas
-Las características de los suelos que tienen mayor influencia en la resistencia de la albañilería de
adobe son aquellas relacionadas con el proceso de contracción por secado o con la resistencia seca del
material.
- Arcilla: el componente más importante del suelo; provee la resistencia seca y causa la contracción por
secado del suelo.
-Control de la microfisuración del mortero de barro debida a la contracción por secado: requerido para
obtener albañilería de adobe fuerte.
- Aditivos: paja y en una menor proporción arena gruesa son aditivos que controlan la microfisuración
del mortero durante la contracción por secado y por ende, mejoran la resistencia de la albañilería de
adobe.
-Construcción: la calidad de la mano de obra juega un papel importante en obtener una albañilería de
adobe fuerte, resultando en variaciones de resistencia globales del orden del 100%.
Propiedades Físicas.
Color: Es de color tierra.
Estado: Sólido y respectivamente seco.
Resistencia a la compresión: resistencia no menos 100kg/cm cuadrados
Propiedades
Plasticidad: Debido a la arcilla. Componentes: 20% de barro o arcilla, 80%de flora vegetal: zacate de
arroz, flora de montaña, hoja de pino o estiércol de caballo, en el norte utilizan cuarzo que abunda y
mejora la calidad.
5. Ventajas
Disponibilidad en grandes volúmenes de tierra para adobe en las mayores regiones Normal mente tiene
bajo costo o ningún costo sencilla trabajabilidad, sin necesidad de equipo especial resistente al fuego
comportamiento favorable en términos climáticos en la mayoría de regionales debido a su alta
capacidad térmica, mantiene el confort dentro del ambiente. Bajos insumos de energía en procedimiento
y manejo, no crea demanda para leña y no causa contaminación No hay desperdicios ya que se puede
reutilizar y reciclar la tierra usada de adobe
Desventajas
El adobe, por su peso no es, en principio, material conveniente para la construcción en altura. Tampoco
se debe utilizar este material en zonas que tengan riesgo de movimientos sísmicos. Vulnerable a la
humedad, zonas de clima muy húmedo, sitios caracterizados por tener de forma habitual, un alto índice
de humedad ambiental.
6. SISTEMA TRADICIONAL APORTICADODEFINICION
-Los elementos porticados, son estructuras de concreto armado con la misma dosificación columnas -vigas
peraltadas, o chatas unidas en zonas de confinamiento donde forman Angulo de 90º en el fondo
parte superior y lados laterales, es el sistema de los edificios porticados. Los que soportan las cargas
muertas, las ondas sísmicas por estar unidas como su nombre lo indica-El porticado o tradicional consiste
en el uso de columnas, losas y muros divisorios en ladrillo.
CARACTERISTICAS
- Es 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 a porticado 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).
7. VENTAJAS
- El sistema porticado tiene la ventaja al permitir ejecutar todas las
modificaciones que se quieran al interior de las construcciones, ya que en los
muros, al no soportar peso, tienen la posibilidad de moverse.- Sistema porticado
posee la versatilidad que se logra en los espacios y que implica el uso del
ladrillo. "La gente sigue queriendo el ladrillo", se comenta, y se añade que este
material aísla más el ruido de un espacio a otro.- El sistema porticado 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.
DESVENTAJAS
- Este tipo de construcción húmeda es lenta, pesada y por consiguiente
más cara. Obliga a realizar marcha y contramarcha en los trabajos.
Ejemplo. Se construye la pared y luego se pica parte del muro para hacer
la colocacion de las tuberías).
8. SISTEMA TIPO TÚNEL
El denominado sistema TIPO TÚNEL, Conocido también como Tipo mecanizado, es el sistema estructural
conformado por muros y placas macizas en concreto reforzado con mallas electro-soldadas de alta
resistencia, fundidos monolíticamente en el mismo lugar en el que se hace la construcción. Es esta
importante técnica la que se ha venido utilizando con más frecuencia en los últimos años en países
Latinoamericanos obteniendo excelentes resultados. Para este tipo de construcción es necesario el uso de
torres grúas para el manejo de las grandes placas, que incluso pueden llegar a tener el tamaño completo de
uno de los ambientes de la futura vivienda. También es característico del sistema Tipo Túnel, que el uso de
los encofrados permita la incorporación de cajas eléctricas y pasos de tubería perfectamente ubicados,
pues las instalaciones se amarran a la malla y las cajas se incrustan en los muros. En la placa se sitúan
cruces prefabricadas para colocar la formaleta de inicio de muro así como las mallas de refuerzo. La
construcción con formaletas metálicas permite un buen acabado, y el ensamble monolítico de muros y
losas de entrepiso le confieren un buen comportamiento frente a la acción de sismos intensos. Las
fachadas se pueden construir sin limitaciones arquitectónicas y el aislamiento acústico y térmico es
aceptable, similar al de otros sistemas como los de mampostería o prefabricación en grandes paneles de
concreto reforzado. Este tipo de estructuras emplea como elementos principales los muros de pared
delgada como elementos portantes del sistema resistente ante cargas verticales y laterales, y losas que
poseen generalmente el mismo espesor de los muros. Su popularidad radica, en buena medida, en la
relativa sencillez y rápida construcción lo que favorece, en teoría, edificios más económicos.
10. ESTRUCTURAS METALICAS.
Las Estructuras Metálicas constituyen un sistema constructivo muy difundido en varios países, cuyo
empleo suele crecer en función de la industrialización alcanzada en la región o país donde se utiliza.
Se lo elige por sus ventajas en plazos de obra, relación coste de mano de obra – coste de materiales,
financiación, etc.
Las estructuras metálicas poseen una gran capacidad resistente por el empleo de acero. Esto le confiere la
posibilidad de lograr soluciones de gran envergadura, como cubrir grandes luces, cargas importantes.
Al ser sus piezas prefabricadas, y con medios de unión de gran flexibilidad, se acortan los plazos de obra
significativamente.
La estructura característica es la de entramados con nudos articulados, con vigas simplemente apoyadas o
continuas, con complementos singulares de celosía para arriostrar el conjunto.
En algunos casos particulares se emplean esquemas de nudos rígidos, pues la reducción de material
conlleva un mayor coste unitario y plazos y controles de ejecución más amplios. Las soluciones de nudos
rígidos cada vez van empleándose más conforme la tecnificación avanza, y el empleo de tornillería para
uniones, combinados a veces con resinas.
12. Ventajas de las Estructuras Metálicas.
Vigas reticuladas permiten cubrir grandes luces
Construcciones a realizar en tiempos reducidos de ejecución.
Construcciones en zonas muy congestionadas como centros urbanos o
industriales en los que se prevean accesos y acopios dificultosos.
Edificios con probabilidad de crecimiento y cambios de función o de cargas.
Edificios en terrenos deficientes donde son previsibles asientos diferenciales
apreciables; en estos casos se prefiere los entramados con nudos articulados.
Construcciones donde existen grandes espacios libres, por ejemplo: locales
públicos, salones.
Donde No Construir Estructuras Metálicas
No está recomendado el uso de estructuras metálicas en los siguientes casos:
Edificaciones con grandes acciones dinámicas.
Edificios ubicados en zonas de atmósfera agresiva, como marinas, o centros industriales,
donde no resulta favorable su construcción.
Edificios donde existe gran preponderancia de la carga del fuego, por ejemplo almacenes,
laboratorios, etc.
Comportamiento Estructural
Estas estructuras cumplen con los mismos condicionantes que las estructuras de hormigón,
es decir, que deben estar diseñadas para resistir acciones verticales y horizontales.
En el caso de estructuras de nudos rígidos, situación no muy frecuente, las soluciones
generales a fin de resistir las cargas horizontales, serán las mismas que para Estructuras de
Hormigón Armado.
Pero si se trata de estructuras articuladas, tal el caso normal en estructuras metálicas, se hace
necesario rigidizar la estructura a través de triangulaciones (llamadas cruces de San Andrés), o
empleando pantallas adicionales de hormigón armado.
13. CERCHAS.
La Cercha es una estructura básica triangular compuesta por barras unidas mediante juntas o
nodos.
Cada cercha se diseña para soportar las cargas que actúan sobre su plano.
Aquí consideramos el caso más simple de cercha par soportar una cubierta a dos aguas.
La cercha o cuchillo se utiliza en los casos en que la separación entre los muros de apoyo
superan la longitud máxima que proporciona el material .
Una cercha es un conjunto de piezas por lo general de forma triangular articuladas de tal modo
que integran un sistema indeformable, preparado para transmitir a los apoyos toda la carga que
recibe.
Las cerchas pueden ser de madera, metálicas o de concreto armado.
Cercha de madera. Cercha metálica. Cercha de concreto armado.
