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BENEMÉRITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA Facultad de Arquitectura Bases de estática y mecánica de materiales
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BENEMÉRITA
UNIVERSIDAD
AUTÓNOMA DE PUEBLA
Facultad de Arquitectura
Bases de estática y
mecánica de
materiales
SISTEMA
ESTRUCTURAL DE
MASA ACTIVA
1. ¿Qué son las estructuras de
masa activa?
2. ¿Qué es una viga y cuales son
sus tipos?
3. ¿Qué es el pórtico?
ESTRUCTURAS DE MASA ACTIVA
Son sistemas estructurales de
elementos lineales rígidos y
sólidos.
En los que la transmisión de
cargas se efectúa por
movilización de fuerzas
seccionales.
FUERZAS QUE ACTÚAN
Los componentes de la
estructura están sometidos en
primer lugar a la flexión, es
decir a esfuerzos internos de
comprensión, tracción y
cortantes.
ESTRUCTURA DE VIGAS
Son elementos lineales de construcción rectilíneos
y resistentes a la flexión que no solo absorben la
fuerza sino que es transmitida a los extremos.
Las fuerzas se transmiten a través del material
de la sección.
MECANISMO DE FLEXIÓN Y DE
RESISTENCIA A LA FLEXIÓN
Momento exterior de giro (flexión) La suma de las fuerzas exteriores hace girar los
extremos libres y ocasiona una curvatura en el eje
longitudinal
Fuerzas verticales (cortantes)
Dado que la dirección de la carga y su reacción no
actúan a lo largo de la misma cara de los
diferentes planos, las fuerzas externas tienden a
desplazar las fibras verticales de un plano
respecto a las fibras verticales del plano contiguo.
Fuerzas cortantes horizontales
La flexión provoca una contracción de la cara
superior y un estiramiento de la inferior, con lo
que se desplazan las fibras horizontales de un
plano respecto a las de su contiguo.
Momento interno de giro(reacción)
Debido a la flexión surgen fuerzas de tracción y
compresión, a través de la transmisión de
esfuerzos cortantes, que provocan un momento de
giro interno .
Flexión y resistencia a la flexión
El momento de giro de las fuerzas externas
provoca una flexión hasta alcanzar el punto en el
que el momento de giro interno es lo
suficientemente grande como para equilibrarlo
Relación entre esfuerzos cortantes, de tracción y
compresión en la flexión
Las fuerzas verticales exteriores originan
esfuerzos cortantes que intentan girar cada
diferencial del material de la viga provocando una
deformación por flexión.
Debido a la deformación
por flexión se originan
tensiones cortantes
horizontales que intentan
girar cada diferencial en
sentido contrario y con
ello establecen un
equilibrio por rotación.
TIPOS DE VIGA
A diferencia de los demás tipos de estructuras, al
proyectar la estructura es importante la forma de
la sección de la viga en función del material
empleado.
Vigas de madera
Vigas de
acero
Vigas de concreto armado
Influencia del voladizo en la eficacia de una viga
Comparación entre vigas continuas y
discontinuas
Viga discontinua
La deformación en uno de
los vanos no se transmite al
otro las cargas afectan
independientemente.
Viga continua
La deformación en uno de los
vanos se transmite a otro.
Las cargas en un vano se
soportan en toda la longitud de
la viga
INFLUENCIA DE LA CONTINUIDAD EN EL
MECANISMO PORTANTE.
Carga uniforme a lo largo de
toda la viga.
La mayor flexión se produce en
los extremos libres de la viga
donde no se impide el giro.
Carga puntual en el
ultimo vano.
La flexión queda
reducido ya que el giro
esta obstaculizado en
uno de los lados.
Carga puntual en el vano
central.
La viga reduce el giro en
los apoyos del vano
cargado.
PORTICO.
Se crean elementos horizontales
que se encuentran unidos a
elementos verticales, de forma
tal que se origina la continuidad
en todo el conjunto asegurando
la estabilidad del mismo.
ESTRUCTURA DE PÓRTICOS
Mecanismo de pórtico y su relación con la
viga con voladizos
Las reacciones horizontales en los puntos de apoyo
del pórtico limitan el giro en las esquinas y
reducen la deformación por flexión de la viga del
pórtico de la misma manera que lo hace una carga
puntual en los extremos de una viga con voladizos.
MECANISMO DE PÓRTICO Y SU RELACIÓN
CON LA VIGA CON VOLADIZOS
Al contrario de la viga simple que necesita una
rigidización adicional para absorber el momento
del giro, en el pórtico articulado la propia
deformación origina reacciones verticales en los
apoyos que provocan un giro de sentido opuesto.
Estructuras horizontales y verticales compuestas
de pórticos articulados
Estructura con varias plantas con pórticos de
varios vanos
Pórtico de
varios vanos
continuo en
todas las
plantas.
ESTRUCTURA DE RETÍCULA DE VIGAS
Transmisión biaxial de la carga en una retícula
con uniones rígidas
Supuesto que las dos filas de vigas tengan
aproximadamente la misma rigidez, la carga se
transmitirá según los dos ejes de mediante el
mecanismo de flexión.
Generalidades para el diseño de estructura.
Aparte de los condicionantes de la forma en
planta y la situación delos apoyos, el desarrollo
de retículas de vigas depende de tres decisiones
formales:
1. Geometrías mas usuales de las retículas de vigas
2. Relación de la retícula de vigas con la
delimitación lateral del espacio
3. Estructura de la retícula de vigas
LOSA
La losa es un elemento plano de
sección activa que integra la
mecánica de flexión mas diversa
y por ello presenta una gran
eficacia para unas luces
determinadas.
ESTRUCTURA DE
LOSAS
Transmisión
de la carga y
optimización
EJEMPLOS:
CONCLUSIÓN.
Las formas de masa activa están
conformadas por elementos
longitudinales de sección transversal
limitada, que resisten las cargas por
la acción de flexión. Las vigas, los
pórticos, los emparrillados y las
placas o losas son los mejores
ejemplos.
Las vigas se pueden unir
rígidamente con elementos verticales
a través de los nudos, con la mejora
en la capacidad de carga, la
disminución de las deflexiones y un
aumento en la capacidad de resistir
fuerzas horizontales, como las de
viento o sismo, conformando los
pórticos.
BIBLIOGRAFÍA
1. Heino Engel, Sistema de estructuras, H.
Blume
Ediciones, Rosario 11 Madrid5, 1979
