Sistema Estructural Mixto
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REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAMINISTERIO POPULAR PARA LA EDUCACION SUPERIOR
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITECNICO SANTIAGO MARINOESCUELA 41 DE ARQUI`TECTURA
PROYECTO DE ESTRUCTURA
PUERTO ORDAZ, OCTUBRE 2013
Autores:Alba Gabriela Pernia Amada BravoLorainne Graterol
SISTEMA ESTRUCTURAL MIXTO
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Un sistema estructural mixto son aquellas obras en las que se combinan al menos dos sistemas constructivos diferentes, siempre en lo referido a la estructura.
Sistema Estructural Mixto
• Acero y hormigón.• Losas colaborantes.• Madera y hormigón.• Madera y acero.
• Acero y hormigón:La técnica constructiva del hormigón armado consiste en la utilización de hormigón reforzado con barras o mallas de acero, llamadas armaduras. También es posible armarlo con fibras, tales como fibras plásticas, fibra de vidrio, fibras de acero o combinaciones de barras de acero con fibras dependiendo de los requerimientos a los que estará sometido. El hormigón armado se utiliza en edificios de todo tipo, caminos, puentes, presas, túneles y obras industriales. La utilización de fibras es muy común en la aplicación de hormigón proyectado o shotcrete, especialmente en túneles y obras civiles en general.
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• El sistema de losa con placa colaborante: Es un tipo de losa compuesta, que usa un perfil de acero galvanizado diseñado para anclarse perfectamente al concreto y formar de esta manera una losa reforzada.Las láminas de acero funcionan como un encofrado colaborante, capaces de soportar el hormigón vertido, la armadura metálica y las cargas de ejecución.Posteriormente, las láminas de acero se combinan estructuralmente con el hormigón endurecido y actúan como armadura a tracción, comportándose como un elemento estructural mixto entre el hormigón y el acero.
Además de tener una excelente resistencia estructural, este sistema permite ahorros por mano de obra, tiempo y arriendo de moldajes. Esto se debe a su fácil y rápida instalación, siendo más eficiente, económico y rápido como sistema constructivo, en comparación al método tradicional de encofrado y desencofrado.
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• Madera: hormigón y acero.
La union del hormigon junto a la madera presenta ventajas frente a las soluciones exclusivas de madera u hormigon. El resultado es mas ligero que en el caso de las estructuras de hormigon, permite dejar vista la estructura, mejora el comportamiento acustico frente a la solucion en madera y se configue un efecto de diafragma de gran rigidez y eficacia.
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VENTAJAS del SISTEMA MIXTO• En las construcciones con grandes luces y cargas importantes:El empleo de estas estructuras mixtas para forjados, dinteles y soportes, ha ido ganado posiciones por sus ventajas tales como: apropiada rigidez, monolitismo y arriostramientos sin fragilidad, economía de bajos costes. Además ofrece grandes posibilidades para el uso de los materiales prefabricados por la facilidad de las uniones, permitiendo la fácil y rápida ejecución.
• Para el refuerzo de antiguas estructuras metálicas o de hormigón:Es una de las formas más adecuadas para incrementar la capacidad portante del edificio. Al transformar la estructura a mixta, logra soportar el aumento de las sobrecargas si es el caso en que se cambia la función del edificio por nuevas necesidades, y con este recurso consigue sobrepasar y reforzar en forma óptima los dimensionamientos a que fueron calculadas inicialmente.
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• Donde más se aprovecha la estructura mixta:Es en los casos de barras a flexión ya que se produce una doble solicitación de compresión y tracción, favorable a las propiedades de los materiales básicos, y en apropiado paralelismo con las condiciones de uso de las construcciones. Es importante también el empleo en estos casos del hormigón en zonas de trabajo a tracción de las piezas mixtas, ya que puede ser apto tanto como soporte físico de armaduras embebidas en el mismo como para su mejora en las condiciones de estabilidad, inercia o funcionales de las secciones de acero estructural con costos razonables.
• El empleo del hormigón como elemento protector del acero estructural:Es una manera de protección contra la corrosión y el fuego. Puede utilizarse al hormigón como parte resistente colaborando con el acero, por ejemplo en los casos de elementos comprimidos o en soportes; o como elemento de arriostramiento frente a situaciones de inestabilidad tales como piezas embebidas, soportes, hormigón conectado con delgadas chapas metálicas en las almas o fondos de grandes vigas.
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ELEMENTOS ESTRUCTURALESUna pieza mixta está compuesta básicamente por tres elementos estructurales diferenciados:1. La sección del hormigón.2. La sección metálica.3. Los conectores.
Como el hormigón colabora con el acero, además de funcionar como distribuidor de cargas, está sometido a posibles deformaciones por la acción de ciertos elementos incluidos en el hormigón y solidarios con las piezas metálicas.
La misión de estos elementos llamados conectadores es evitar o controlar los deslizamientos relativos de ambos materiales. Así, el hormigón colabora en la zona comprimida aumentando la resistencia del conjunto.
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CARACTERISTICAS ESTRUCTURALESLas principales características estructurales de las construcciones mixtas son:
• Reducción del Canto en los Dinteles:A medida que las luces de las piezas aumentan, es apreciable y más acusado el canto. Esto se debe al gran incremento de inercia y resistencia que la sección parcial del hormigón determina en relación a una solución metálica, y a la mayor rigidez de las zonas sometidas a tracción de la sección en relación a las soluciones de hormigón armado o pretensado.
• Aumento de la Rigidez:Un factor importante cuando se presentan cargas dinámicas o con impacto : El hormigón varía entre dos y cuatro veces la que logra con los mismos cantos la construcción metálica simple, lo que determina que las limitaciones por flecha o vibración no sean determinantes en casi todos los casos.
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• Soportes más Esbeltos:En gran medida vinculado con las piezas de hormigón, pero es apreciable en relación a los soportes metálicos, si se tiene en cuenta la protección antifuego.
• Economía en el Uso del Acero:En comparación con una construcción metálica tradicional, puede lograrse un ahorro que oscila entre el 10% y el 50%, incluídos los conectadores necesarios.
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Gracias por su atención…