República Bolivariana De VenezuelaMinisterio del Poder Popular Para La Educación Superior

Instituto Universitario Politécnico Santiago MariñoCatedra: Proyecto de Estructura Barcelona – Estado Anzoátegui

Sección: AV

Prof: Ing. Héctor Márquez Bachiller: Alexander Pérez

Barcelona, 22 de Octubre de 2015

Se define como estructura a los cuerpos capaces de resistir cargas sinque exista una deformación excesiva de una de las partes con respecto aotra. Por ello la función de una estructura consiste en trasmitir las fuerzasde un punto a otro en el espacio, resistiendo su aplicación sin perder laestabilidad.

Por tal motivo, las estructuras soportan cargas externas que debenser resistidas sin que se observe cambios apreciables en su forma ogeometría, para tal fin las estructuras generan cargas internas deequilibrio. Estas cargas internas son aquellas que actúan dentro de unelemento estructural y son necesarias para mantener unido a laspartículas o moléculas del elemento estructural cuando la estructuraglobal se encuentra sometida a cargas externas. Su determinación esla esencia del análisis estructural.

De esta forma, para obtenerlas se hace uso del método de lassecciones cuando la estructura es isostática, basada en unprincipio estructural fundamental. Cuando la estructura eshiperestática, esas cargas internas se calculan usando métodos deanálisis estructural. Es por que ello que a continuación se podráobservar sobre los tipos de sistemas estructurales, conceptocaracterísticas, ventajas y desventajas, entre otros.

¿Que es una Estructura?Una estructura es un ensamblaje de elementos que mantienen unaforma y su unidad, teniendo como objetivo resistir las cargas resultantes de suuso y su propio peso dándole 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

Sistema Estructural

Un sistema estructural es el modelo físico que sirve de marco para los elementosestructurales, y que refleja un modo de trabajo. Un objeto puede tener, a su vez, unamezcla de sistemas estructurales.

Pueden clasificarse por su campo de actuación (informática, molecular), sistema detrabajo (de vector activo, de compresión, de tracción) y material (fibra natural, piedranatural, cerámica).

Funciones estructurales específicas como: resistencia ala compresión o tensión para cubrir claros horizontaleso verticales, entre otros.

Forma geométrica u orientación.

Materiales de los elementos.

Forma de unión de los elementos.

Forma de apoyo de la estructura.

Cargas o fuerzas que soporta la estructura.

Condiciones de uso, función, forma y escala.

Limitaciones de forma y escala

Un sistema porticado es el que utiliza como estructura una serie depórticos dispuestos en un mismo sentido, sobre los cuales se dispone unforjado. Es independiente de su arriostramiento, que podrá hacerse con pórticostransversales, cruces de San Andrés, pantallas u otros métodos; y delmaterial utilizado, generalmente hormigón o madera. Este sistema es el másutilizado hoy en día en las zonas desarrolladas, especialmente en hormigóndesde la patente Domino de Le Corbusier. Los forjados transmiten las cargas alos pilares o muros, y éstos a la cimentación.

SISTEMAS APORTICADOS

Proceso de construcción relativamente simple ydel que se tiene mucha experiencia.

Generalmente económico para edificacionesinferiores a 20 pisos.

El sistema aporticado tiene la ventaja alpermitir ejecutar todas las modificaciones quese quieran al interior de la vivienda, ya queen ellos muros, al no soportar peso, tienenla posibilidad de moverse.

El sistema aporticado posee la versatilidadque se logra en los espacios y que implica eluso del ladrillo.

El sistema aporticado por la utilizaciónmuros de ladrillo y éstos ser huecos y teneruna especie de cámara de aire, el calor quetrasmiten al interior de la vivienda es muchopoco.

Las luces tienen longitudeslimitadas cuando se usa concreto reforzadotradicional (generalmente inferiores a 10metros). La longitud de las luces puede serincrementada con el uso de concretopretensado.

Generalmente, los pórticos son estructurasflexibles y su diseño por desplazamientoslaterales para edificaciones con alturassuperiores a 4 pisos.

Este tipo de construcción húmeda es lenta,pesada y por consiguiente más cara.

Obliga a realizar marcha y contramarchaen los trabajos.

Es el sistema de construcción más difundido en nuestro país y elmás antiguo. Basa su éxito en la solidez, la nobleza y la durabilidad.Un sistema aporticado es aquel cuyos elementos estructuralesprincipales consisten en vigas y columnas conectados a través de nudosformando pórticos resistentes en las dos direcciones principales deanálisis (x e y).

El comportamiento y eficiencia de un pórtico rígido depende, por seruna estructura hiperestática, de la rigidez relativa de vigas y columnas.Para que el sistema funcione efectivamente como pórtico rígido esfundamental el diseño y detallado de las conexiones paraproporcionarle rigidez y capacidad de transmitir momentos.

Económicamente no se puede fijar un límite de altura generalizadopara los edificios con sistemasde pórticos rígidos, pero se estima que en zonas poco expuestas asismos el límite puede estar alrededor de 20 pisos. Y para zonas dealto riesgo sísmico ese límite se tiene que encontrar enalrededor de 10 pisos.

Se conoce como sistema tipo cajón o tipo túnel a los arreglos entre placasverticales (muros), las cuales funcionan como paredes de carga, y las placashorizontales (losas). Este sistema genera gran resistencia y rigidez lateral,pero si la disposición de los muros se hace en una sola dirección o seutiliza una configuración asimétrica en la distribución de los muros, segeneran comportamientos inadecuados que propician la posibilidad delcolapso.

Asimismo, cuando se diseñen estos sistemas, es recomendableaprovechar la gran capacidad de carga y la gran resistencia y rigidezlateral, pero recordar que al estar sometidos a considerables esfuerzoscortantes, se debe diseñar el sistema a grandes cargas laterales enel rango elástico, para no considerar reducciones importantes porcomportamiento inelástico.

SISTEMA DE MUROS PORTANTES(ESTRUCTURA TIPO TÚNEL)

En los sistemas tipo cajón, las cargas gravitacionales se transmiten ala fundación mediante fuerzas axiales en los muros, los momentosflexionantes son generalmente muy pequeños comparados a losesfuerzos cortantes, por lo cual no se puede esperar uncomportamiento dúctil, al no producirse disipación de energía

Por ser un sistema que posee gran rigidez, estará expuestoa grandes esfuerzos sísmicos, los cuales tienen que serdisipados por las fundaciones, esto significa que debeestar sustentado por un suelo con gran capacidadportante.

Por poseer losas de delgado espesor, la longitud de losramales de instalaciones de aguas servidas es limitada. Enalgunos casos se tiene que llegar a aumentar el espesor dela losa donde van ubicados los baños para poder cumplir conlas pendientes.

Por la continuidad de los muros en toda su longitud,existirán grandes limitaciones en cuanto a la distribución delos espacios internos de cada planta, por lo que su usoprincipal es de viviendas multifamiliares u hoteles.

Generalmente se requiere en la planta baja mayores espacioslibres, ya sea para estacionamientos o en el caso de un hotelpara el lobby. Como no se puede aumentar el espesor de lalosa, debido al encofrado, se tiene que implementar el usode losas post-tensadas, pero esta técnica no es aplicada enVenezuela.

Puede llegar a ser un sistema muy vulnerable si laconfiguración estructural no posee líneas de resistenciasen las dos direcciones ortogonales. Por lo cual es muyimportante que exista una interacción entre Arquitecto-Ingeniero al momento de realizar el proyecto.

Es un sistema que constructivamente es rápido deejecutar, ya que se utilizan encofrados de acero con forma de“U Invertida” que dispuestos en el sitio permiten vaciar losmuros y las losas de manera simultánea. Se puede llegar aconstruir un nivel de 1200 m2 cada 3 días.

Por el tipo de encofrado, el sistema permite que seconstruyan varios edificios simultáneamente, ya que mientrasun edificio se va desencofrando, se puede ir encofrando elotro y así cumplir con los tiempos de fraguado del concreto.

Comparado a un sistema aporticado tradicional, el sistemaTipo Túnel puede costar entre un 25 a 30% menos. Ademásde su rápida ejecución, el hecho de ya tener muros permiteun ahorro en costos en la construcción de las paredes debloques y el friso de las mismas.

Es un sistema que bien configurado es poco propenso alcolapso, ya que ofrece gran resistencia a los esfuerzoslaterales.

Como es un sistema muy rígido, donde casi nose producen desplazamientos laterales, los elementos noestructurales no sufren daños considerables.

Termina siendo una estructura mucho más liviana queel sistema aporticado, y gracias a su rigidez lateral sepueden llegar a construir edificios de más de 30 pisos dealtura.

Cuando es de bloques, el espesor será de 0,20 m que es elancho estándar de un bloque. Tanto en un caso como en el otro, los elementos se unen entre sí con una mezcla aglutinante de cemento, arena y recebo, o de cemento, cal y arena, o de cemento y arena.

Lo principal en este elemento, es lograr que se a lo suficientementeresistente para soportar las cargas que le son transmitidas por los elementosque soportan, como cubiertas, entrepisos, otros muros superiores, etc. Paralograr la resistencia necesaria se debe tener en cuenta, el espesor delmuro, la calidad de los materiales con que se construye, la altura y el tipo decarga que soportará. Los muros de carga reciben y transmiten las cargas deforma lineal.

De acuerdo al material con que son construidos, pueden ser de hormigón armado,piedras naturales, ladrillos de barro y bloques de mortero. Estos últimos son losmás usados, debido al alto costo de los de hormigón, y las piedras están en desuso.

Cuando los muros de carga se construyen de ladrillos, tienen espesores del largo deun ladrillo (citarón), o sea, unos 0,25 m, aunque para cargas ligeras se emplea laforma de citara, teniendo entonces el ancho que es de 0,12 m.

SISTEMA COMBINADO

Es un sistema estructural en el cual:

Las cargas verticales son resistidas por un pórtico noresistente a momentos esencialmente completo y lasfuerzas horizontales son resistidas por muros estructurales opórticos con diagonales.

Las cargas verticales y horizontales son resistidas por unpórtico resistentea momentos esencialmente completocombinado con muros estructurales o pórticos con diagonalesy que no cumplen los requisitos de un sistema dual.

Se utilizan es los grandes rascacielos, se combina laacción de los muros perimetrales y céntricos o núcleo con losmarcos y entramados. Los marcos y entramados toman lascargas gravitacionales (Carga Viva y Muerta) y los muros lascargas laterales (Vientos y Sismos).

Este sistema se utiliza cuando en el edificio se tendránfuerzas de distintos tipos:

Compresión Flexión Tracción.

Se utiliza para proyectos con características especiales como grandes volados o en cargas concentradas ciertos puntos.

También se utiliza en regiones sísmicas.

SISTEMA DUAL

Es un sistema estructural que tiene un pórtico espacial resistente amomentos y sin diagonales, combinando con muros estructurales opórticos con diagonales para que el sistema estructural se puedaclasificar como sistema dual se deben cumplir una serie de requisitos.

De este modo, este es el sistema en el que con serie de requisito demanera que las cargas son muy puntuales y divididas a igual forma.Además, es si esta muy bien planteado pese a los requisitos ya que noresponde a la flexión o pandeo y el esfuerzo a compresión es directoy puntual son muy rígidos. Asimismo, este trabaja muy bien al momentode los volados o salidas que intervienen ya que combinamos dossistemas.

Se genera una estructura con una resistencia y rigidezlateral sustancialmente mayor al sistema de pórticos,lo cual lo hace muy eficiente para resistir fuerzassísmicas. Y siempre y cuando haya una buenadistribución de los elementos rígidos.

se puede obtener las sistemaaporticado, en ductilidad ydistribución de espacios internos.

Es muy común, sobretodo en la vieja práctica, quecuando se estructuras duales se supone muros resistentodas las laterales y el sistema aporticado todas lasgravitacionales.

El problema que posee este sistema estructural es que hay queser muy cuidadoso en cuanto a la configuración de los elementosrígidos, ya que tienen una extrema diferencia de rigidezcomparado a los pórticos y esto puede causar concentracionesexcesivas de esfuerzos en algunas zonas del edificio y una maladistribución de cargas hacia las fundaciones.

Se debe ser muy cuidadoso al momento de diseñar elsistema, ya que la interacción entre el sistema aporticado y el demuros es compleja. El comportamiento de un muro esbelto es comoel de una viga de gran altura en voladizo, y el problemade interacción se origina porque el comportamiento que tendría un

sistema aporticado sería muy distinto al de un muro de concreto.

Este sistema se utiliza cuando en el edificio se tendránfuerzas de distintos tipos: por compresión, flexión otracción.

Se utiliza para proyectos con características especiales,como grandes volados o cargas concentradas en ciertospuntos.

También se utiliza en regiones sísmicas.

SISTEMAS ABOVEDADOS, ARCO Y CÚPULA

El concepto básico del arco es tener una estructura para cubrir claros, mediante eluso de compresión interna solamente. El perfil del arco puede ser derivadogeométricamente de las condiciones de carga y soporte. Para un arco de un soloclaro que no esta fijo en la forma d resistencia a momento, con apoyos en elmismo nivel y con una carga uniformemente distribuida sobre todo el claro, laforma resultante es la de una curva de segundo grado o parábola.

Fue un sistema muy utilizado en Mesopotamia y la edad Media europea. Para utilizarlo se necesitanmateriales que aguanten bien los esfuerzos de compresión, por lo que tradicionalmente se hanconstruido en ladrillo cerámico o piedra. Este sistema fue muy utilizado en el Imperio Bizantinosiendo su ejemplo más conocido Santa Sofía, Estambul.

SISTEMAS DE ARCOS

El arco es una estructura comprimida utilizada para cubrirgrandes y pequeñas luces empleando la mínima cantidad dematerial posible. Es capaz de resistir cargas determinadas por unestado de compresión simple. Generan fuerzas horizontales que sedeben sostener mediante tensores

Arcos BiempotradosSe construyen Generalmente de Concreto reforzado y en calones

profundos.

Arcos BiarticuladosSon los mas comunes, en estos la reacción

horizontal algunas veces se da por el terreno yen otras mediante un elemento interno a

tensión en los denominados arcos atirantados.

Arcos TriarticuladosSe construyen generalmente en

madera estructural laminada o en acero. Son estructuras insensiblesal asentamiento de los apoyos.

Clasificación según la colocación del tablero en puentes:

Arcos con tablero superiorLas cargas se transmiten al arco

mediante elementos de compresión,denominados montantes o parantes.

Arcos con tablero inferiorLas cargas se transmiten al arcomediante elementos de tensión,denominados tirantes o tensores

Los arcos pueden usarse para cubrir superficies , ya seacolocándolos paralelos, resultando en una superficie en forma decilindro o radialmente dando una superficie de domo.

El acero a permitido la construcciónde arcos de grandes luces y muylivianos. Usando secciones tubulares.Para aligerar el consumo de material yaumentar su eficiencia a compresión ,con el control de la tendencia alpandeo.

Elementos componentes del arco:

SISTEMAS DE CABLES

Son estructuras especialmente apropiadas para cubiertas degrandes luces con materiales ligeros (livianos) donde elelemento estructural esencial es el cable y el esfuerzofundamental es el de tracción. A causa de ser estructurassolicitadas exclusivamente por simple tracción, son los sistemasmás económicos para cubrir un espacio atendiendo a la relaciónpeso-luz.

El cable adopta la forma de un poligonal (cargasconcentradas), de una curva catenaria (peso propio) oparabólica (cargas uniformes distribuidas en la proyecciónhorizontal) en función de la carga actuante.

Peso propio reducidoMayor velocidad de elevación.Seguridad (rotura progresiva

VENTAJAS

INCOVENIENTES X Exigen poleas y tambores más grandes

Características:*Resisten únicamente esfuerzos de tracción pura.*La forma responde a las cargas.*Cualquier cambio a las condiciones de carga afecta a la forma.*Carecen de rigidez transversal.*Las cargas pueden ser muy grandes con relación al peso propio.Noconstituye una estructura autoportantes: El diseño exigirá estructuras auxiliares quesostengan los cales a alturas importantes. Esto conlleva a una combinación de sistemasestructurales diferentes.

Sistema de cables paralelos Sistema de cables radiales Sistema de cables biaxiales

Tipos de cables:

*Guaya galvanizado para cables de guayas paralelas de puentes.El diámetro recomendado 0,196 pulgada.*Cordón galvanizado de puente: formado por varias guayas, dediámetros diferentes y unidos de forma enrollada.*Cuerda galvanizada de puente: formada por seis cordonestorcidos alrededor de un cordón central

Las Estructuras Metálicas constituyen un sistema constructivo muy difundidoen varios países, cuyo empleo suele crecer en función de la industrializaciónalcanzada en la región o país donde se utiliza. Se lo elige por susventajas en plazos de obra, relación coste de mano de obra – coste demateriales, financiación, entre otros.

De esta forma, las estructuras metálicas poseen una gran capacidadresistente por el empleo de acero. Esto le confiere la posibilidadde lograr soluciones de gran envergadura, como cubrir grandes luces,cargas importantes.

Los perfiles metálicos son aquellos productos laminados, fabricadosusualmente para su empleo en estructuras de edificación, o de obra civil.Se distinguen:

Perfil T, Perfiles doble T, Perfil IPN, Perfil IPE, Perfil HE. Perfiles no

ramificados:

Perfil UPN, Perfil L, Perfil LD.

Se conoce como empresas de carpintería metálica a las queutilizan profesionales que se dedican a la fabricación ycomercialización de productos metálicos, como acero yaluminio, para los mercados de la construcción, industria ydecoración, así como la gama de productos orientada alcerramiento integral de la vivienda: puertas, ventanas,persianas laminadas, extrusionadas, de seguridad, cajones deregistro laminados, y de rotura de puente térmico,contraventanas de lamas, orientables, mosquiteras, accesoriosde accionamiento, rejas de hierro y forjado, artístico, entre otros.

Asimismo, en los trabajos más habituales de carpinteríametálica se utilizan el acero (aceros al carbono, aleados, de bajaaleación ultra-resistentes, inoxidables, de herramientas),hierro, aluminio, cobre, latón, bronce, cristal, plástico.

Perfiles especiales en carpintería metálica: Tubos. Ángulos o perfilesen L. Pletinas-perfiles en U. Perfiles en T. Perfiles en H. Cuadradillos.A todos los materiales les debe ser de aplicación las Normaslocales, u homologación internacional.

• Los Tubos de Carpintería Metálica y Muebles(también conocidos como Tubo Pulido), son de usogeneral en la Fabricación de Muebles, tales comoescritorios, sillas, mesas, bancos, estanterías, etc.,

• Trabajos de Herrería como marcos de puertas y ventanas,rejas y barandas, cerramiento de balcones, contenedores,

• cajas de volteo, refuerzos y como Correas, en aquellos casos en loscuales las exigencias de carga no son muy elevadas.

• Vienen en diferentes formas y espesores según el requerimientode la persona que lo diseño.

La cercha es uno de los principales tipos de estructuras empleadas eningeniería. Proporciona una solución práctica y económica a muchas situacionesde ingeniería, especialmente en el diseño de puentes y edificios. Unaarmadura consta de barras rectas unidas mediante juntas o nodos.

Los elementos de una cercha se unen sólo en los extremos por medio depasadores sin fricción para formar armazón rígida; por lo tanto ningún elementocontinúa más allá de un nodo. Cada cercha se diseña para que soporte lascargas que actúan en su plano y, en consecuencia, pueden considerarsecomo una estructura bidimensional.

Asimismo, todas las cargas deben aplicarse en las uniones y no en los mismoselementos. Por ello cada cercha es un elemento sometido a fuerzas axialesdirectas (tracción o compresión).

En un sistema estructural conformado por cerchas, se dispone de un sistema de arriostramientolateral a fin de contrarrestar el desplazamiento longitudinal de la edificación debido a las fuerzastransversales. Una cercha esta formada por los siguientes elementos:

1. Los miembros de arriba cordón superior.2. Los miembros de abajo cordón inferior.3. Diagonales.4. Verticales Montantes o pendolones dependiendo del tipo de esfuerzo.

De acuerdo con la forma de crear la configuración de una cercha, se clasifican ensimples, compuestas y complejas.

CERCHA SIMPLE:

Una cercha rígida plana puede formarse simple partiendo de tres barrasunidas por nodos en sus extremos formando un triángulo y luego extendiendodos nuevas barras por cada nuevo nodo o unión.

CERCHA COMPUESTA:

Si dos o más cerchas simples se unen para formar un cuerpo rígido, la cercha asíformada se denomina cercha compuesta. Una cercha simple pude unirserígidamente a otra en ciertos nodos por medio de tres vínculos no paralelos niconcurrentes o por medio de un tipo equivalente de unión.

ALGUNOS TIPOS DE CELOSÍA

Celosía Long:Este tipo de celosía debe su nombre a Stephen Long(1825), Los cordones superior e inferior horizontales seunen mediante montantes verticales todos ellosarriostrados por diagonales dobles

Celosía Howe:fue patentada por William Howe (1840) , había sido usada conanterioridad en el diseño de celosías de madera, está compuestapor montantes verticales entre el cordón superior e inferior.Las diagonales se unen en sus extremos donde coincide unmontante con el cordón superior o inferior (formando Λ's). Conesa disposición las diagonales están sometidas a compresión,mientras que los montantes trabajan a tracción.

ALGUNOS TIPOS DE CELOSÍA

Celosía Pratt:Originalmente diseñada por Thomas y Caleb Pratt (1844),representa la adaptación de las celosías al uso másgeneralizado de un nuevo material de construcción de la época:el acero. A diferencia de una celosía Howe, aquí las barras estáninclinadas en sentido contrario (ahora forman V's), de maneraque las diagonales están sometidas a tracción mientras que lasbarras verticales están comprimidas

Celosia Warren:Fue patentada por los ingleses James Warren y Willboughby Monzoni (1848). Este tipo decelosías forman una serie de triángulos isósceles (o equiláteros), de manera que todas lasdiagonales tienen la misma longitud. Típicamente en una celosía de este tipo y con cargasaplicadas verticales en sus nudos superiores, las diagonales presentan alternativamentecompresión y tracción. Esto, que es desfavorable desde el punto de vista resistente,presenta en cambio una ventaja constructiva. Si las cargas son variables sobre la partesuperior de la celosía (como por ejemplo en una pasarela) la celosía presenta resistenciasimilar para diversas configuraciones de carga

Es una tipología de estructura espacial, un sistemaestructural compuesto por elementos lineales unidos detal modo que las fuerzas son transferidas de formatridimensional. Macroscópicamente, una estructuraespacial puede tomar forma plana o de superficiecurva.

Las mallas espaciales son aquellas en las que todossus elementos son prefabricados y no precisan para elmontaje de medios de unión distintos de los puramentemecánicos.

Igualmente, las barras de las mallas espaciales funcionantrabajando a tracción o a compresión, pero no a flexión. De estamanera las mallas espaciales cumplen lo siguiente: Las fuerzas exteriores sólo se aplican en los nudos. Los elementos se configuran en el espacio de tal modo que la

rigidez de cada unión se puede considerar despreciable, esdecir, cada unión se considera una articulación a efectos de cálculo.

El término losacero se define como un sistema en el cual selogra la interacción del perfil metálico con el concreto, pormedio de protuberancias que trae consigo. Parte del espesor deconcreto se convierte en patín de compresión, mientras que elacero resiste los esfuerzos de tensión y la malla electrosoldadaresiste los esfuerzos ocasionados por los cambios detemperatura en el concreto.

Este sistema integra lámina de acero obtenido porproceso de laminación en frío galvanizada y conectores decortante que van soldados a la estructura de apoyo. Laefectividad del sistema se logra al unir en uno solo losconectores, la viga, la losacero y el concreto.

Ventajas: El galvanizado de la lamina le garantiza una larga vida útil en cualquier condición ambiental. Hay un ahorro

considerable ya que se elimina en muchos de los proyectos el uso de puntales. Se obtienen placas mas livianas, loque aligera el peso de la estructura, 8 a 10 cm de espesor. Su instalación es rápida y limpia.

Losacero encuentra sus aplicaciones más importantes en la realización de entrepisos para edificaciones,ampliaciones y mezaninas, puentes, estacionamientos, techos para viviendas unifamiliares.

Actúa como un encofrado, así que cumple un doble propósito. Se usa en viviendas, techos , puentes,estacionamientos, mezzaninas, oficinas, comercios, etc.

Las membranas arquitectónicas son estructuras elaboradas conpostes, cables y textiles tensionados que permiten diseños degran variedad, pueden utilizarse como cubiertas y cerramientos enestadios, coliseos, parques, centros comerciales, aeropuertos,plazoletas de comidas, y donde la imaginación te de. Lospredecesores de las membranas arquitectónicas son las carpastradicionales y las estructuras de redes de cables. La era modernade los textiles tensionados empezó con un pequeño stand diseñadoy construido por Frei Otto para la feria federal de jardinería enKassel, Alemania, en 1955.

Son diferentes a cualquier otra solución de cubiertas, tantotécnica como funcionalmente. A partir de cuatro formas básicas-plana, cóncava, convexa y la parábola hiperbólica- se obtienengran cantidad de configuraciones geométricas, tienen muchascualidades técnicas y estéticas.

UnionesEl diseño de las uniones es una labor muyimportante y crítica, ya que se debe asegurarque los esfuerzos de trabajo de la membrana setransfieran suave y uniformemente a los

Permiten ilimitadas posibilidades de diseño.

Se pueden instalar en todos los climas

Producen ahorros en cimentación y estructura porqueson muy livianas.

Son de larga duración y fácil mantenimiento.

No se manchan fácilmente.

La iluminación interna genera reflejos nocturnos muyespeciales.

Son translúcidas.

Permiten ahorros de energía en iluminación y climatización.

MATERIALES DE CUBIERTA

Los textiles pueden ser importados o de fabricación nacional. Las diferentes alternativas son:

Tejido en fibra de vidrio recubierto conTeflón o con silicona

Este material de color blanco-crema esimportado, tiene una vida útil superior a30 años, resiste muy bien el medioambiente, es traslúcido y tienenexcelente resistencia al ataque de losrayos ultravioleta

Tejido en poliéster recubierto con PVC

Es importado y viene en una granvariedad de colores, tiene una vidaútil de más de 20 años, permite elpaso de la luz y tiene una capaantiadherente para protegerlo de lapolución.

Tejido en poliéster recubierto conPVC - Nacional

Se utiliza principalmente para carpaspublicitarias. Su comportamiento ante elmedio ambiente es bueno y su vida útiles de 3 a 5 años. Se produce en varioscolores.

MATERIALES DE SOPORTE

La estructura de soporte de las membranas arquitectónicas está compuesta por:

CablesDependiendo de la complejidaddel diseño se pueden utilizarcables de acero del tipo usadopara postensado o cablesgalvanizados del tipo que se usaen puentes.

PostesGeneralmente tuboscirculares de acero oen celosía.

Platinas de anclajePlatinas de acero comerciales decalidad ASTM A-36. La soldadura esE70xx y la tornillería es de calidadSAE grado 5. También se utilizanplatinas de aluminio para los bordesde la membrana.

ETAPAS DE MONTAJE

Preparación: En esta etapa se desempaca la membrana y secoloca suelta sobre los demás elementos estructurales,asegurándola con manilas para minimizar los riesgos que puedantener los trabajadores.

Amarre: La membrana se ancla a su sistema permanente deamarre (cables, postes, cimentación, platinas, etc.) En caso deque no encaje adecuadamente, el problema se debe corregirantes del tensionamiento, pues cualquier error en este sentidotiene consecuencias graves no solamente estéticas sino tambiénestructurales.

Tensionamiento: En esta etapa la membrana adquiere su formadefinitiva. El tensionamiento debe realizarse gradual yuniformemente en toda la estructura, eliminando cualquierarruga y garantizando que se obtienen las tensionesdeseadas en la membrana

La técnica constructiva del concreto u hormigón armado consiste en la utilización deconcreto reforzado con barras o mallas de acero, para mejorar su resistencia. Tambiénse puede armar con fibras, tales como fibras plásticas, fibras de vidrio, fibras deacero o combinaciones. El hormigón armado se utiliza en todo tipo de edificacionesedificios, puentes, presas, túneles, y obras variadas. El acero a utilizar debe sercorrugado para formar una pieza mas sólida mejorando la resistencia a la tracción yla compresión.

Un elemento de concreto reforzado debe tener una cantidad balanceada de concretoy acero, debido a que los elementos con un exceso de acero son elementos rígidosy en caso de falla se puede presentar un aplastamiento del concreto antes que elacero llegue a fluir y en caso de no tener suficiente acero el elemento colapsaráante la presencia de la primera grieta. En un elemento es deseable que el acerofluya antes de una falla para poder apreciar los problemas en el elemento antes queeste colapse.

El hormigón es un material elegido por muchos arquitectosy proyectistas estructurales debido a la gran cantidad dealternativas que ofrece, ningún otro material deconstrucción moderno puede tan fácilmente asumir todaslas formas, colores, y texturas que se puede concebir enhormigón. La plasticidad del hormigón libera a losproyectistas para traducir las formas que ellos visualizanen la realidad circundante, libres de limitaciones decolumnas y vigas.

Se denomina muro portante o de carga a las paredes de unaedificación que poseen función estructural; es decir, aquellasque soportan otros elementos estructurales del edificio, comotechos, arcos, bóvedas, vigas. Cuando los muros soportancargas horizontales, como las presiones del terreno contiguo,se denominan muros de contención.

La función de los muros de carga es transmitir las cargas al terreno, esnecesario que estos muros estén dotados de cimentación, unensanchamiento del muro en contacto con el terreno que evita que el murose clave en el terreno. La cimentación de los muros de carga adopta la formade zapata lineal. Los muros son superficies continuas pero es necesario queexistan puertas para comunicar los espacio y ventanas para iluminar yventilar, par esto se deben utilizar dinteles.

Los elementos estructurales en madera se remitirán a esa clasificación: a lacompresión y a la flexión, en el primero de los casos tendremos las columnas enmadera y las viguetas y vigas en madera. Columnas de madera Loselementos de madera sujetos a la compresión pueden ser de una sola piezade madera maciza o terciada, o bien estar integradas por varios elementosensamblados.

El último tipo mencionado consta de dos o más elementos de maderaresistentes a la compresión, cuyos ejes longitudinales son paralelos. Estoselementos están separados por medio de bloques en sus extremos y en suspuntos intermedios, y unidos a los bloques se paradores de los extremos pormedio de conectores con resistencia adecuada al esfuerzo cortante. Enconsideración de la esbeltez que presente o requiera la columna, estas seráncortas, medianas y largas.

La columna compuesta consta de dos o más elementos de maderaresistentes a la compresión, cuyos ejes longitudinales sonparalelos. Estos elementos están separados por medio de bloquesen sus extremos y en sus puntos intermedios, y unidos a losbloques se paradores de los extremos por medio de conectores conresistencia adecuada al esfuerzo cortante. En consideración de laesbeltez que presente o requiera la columna, estas serán cortas,medianas y largas.

La madera por su carácter orgánico- vegetal tiene característicaspropias que la diferencian de otros materiales de construcción porejemplo el acero y el hormigón, en consecuencia el diseño, cálculoy construcción con madera, debe tener en cuenta susparticularidades. Las características de la madera, la facilidad yrapidez para trabajarla, su poco peso, la disponibilidad de diversoselementos de unión: ensambles, tornillos, grapas, etc., facilitan elempleo de sistemas Constructivos.

Muchos y variados sistemas estructurales se utilizan en la arquitectura, eltipo de sistema depende de las necesidades del edificio, la altura deledificio, su capacidad de carga, las especificaciones del suelo y losmateriales de construcción dictan el sistema estructural necesario para unedificio. En particular, estos sistemas han evolucionado para centrarse en laconstrucción a medida que el suelo no urbanizado se ha vuelto escaso.

Igualmente, un sistema estructural deriva su carácter único de ciertonumero de consideraciones; consideradas por separados, como porejemplo, funciones estructurales especificas resistencia a la compresión,resistencia a la tensión; para cubrir claros horizontales, verticalmente; envoladizo u horizontal. Asimismo, existen características para calificar lossistemas disponibles que satisfagan una función especifica.

De este modo, las soluciones estructurales que se adopten en un proyectoestán sujetas a las restricciones que existen con las interacciones de otrosaspectos del proyecto, como el arquitectónico, instalaciones sanitarias, entreotros., también por limitaciones en costos, procesos constructivos o portiempo de ejecución. Por otro lado, la adecuada selección del sistemaestructural también depende de la altura del edificio, riesgo sísmico queexista en el área, capacidad portante del suelo, entre otros.