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VIENTO1) ¿Qué es la frecuencia de una construcción y como influye en el calculo de una carga de viento. El factor de efecto de ráfaga tiene en cuenta os efectos de carga en la dirección del viento debidos a la interacción de estructura-turbulencia del viento. También tiene en cuenta los efectos de carga en la dirección del viento debidos a la amplificación dinámica en edificios y estructuras flexibles. Para las estructuras rígidas (edificio cuya frecuencia natural es mayor o igual a 1 Hz), coma el efecto de ráfaga de debe adoptar a = 0,85. Para las estructuras flexibles (edificios esbeltos que tienen una frecuencia natural fundamental menor que 1 Hz), el efecto de ráfaga esta dado por un expresión. F= 1/T 2) Definir y graficar Momento volcador total. Es la suma de momentos parciales debidos a la carga de viento, con respecto al plano de fundación. El conjunto se comporta como una ménsula empotrada en el suelo. La masa de aire en movimiento al encontrarse con la construcción produce un momento volcador, debido justamente a la presión del viento. A mayor velocidad del viento y mas superficie, mayor momento volcador. 3) Definir y graficar Momento estabilizador total. El momento flector debido al viento, que tiende a volcar al edificio, debe ser equilibrado por otro momento, debido al peso propio, y que esta dado por el producto del peso propio del edificio (Gt) por la distancia (d) entre su recta de acción. 4) ¿Cómo se realiza la verificación de la tensión admisible del terreno para un edificio con carga de viento? La tensión admisible del terreno debe ser mayor a la tensión resultante producida por las cargas del edificio, es decir la tensión debida al peso propio y al volcamiento. Para situaciones no persistentes como lo es la carga accidental de viento, y de acuerdo a recomendaciones obtenidas del ensayo de suelos, se debe incrementar la tensión admisible un 25%. Ot adm > Or Or = Og + Ov 5) Graficar el mecanismo de acción del momento volcador y estabilizador. El conjunto se comporta como una ménsula empotrada en el suelo. El viento al encontrarse con la construcción produce un momento volcador, que aumenta con la velocidad y la superficie expuesta. El edificio se comporta entonces como una ménsula sometida a flexión. 6) Graficar y explicar en corte y planta el diagrama de cargas de viento para un edificio en altura. Debemos tener en cuenta la orientación, o seasi el edificio o la fachada expuesta está a Barlovento, frontal al viento (presión) o a Sotavento (succión). Y si la superficie expuesta es estanca, pasante o mixta. Estos aspectos se consideran en el:Coeficiente de presión C. Las presiones positivas actúan hacia la superficie y las negativas desde la superficie. 7) ¿Para calcular el momento estabilizador es conveniente considerar el edificio cargado para estar del lado de la seguridad? No. Un edificio sometido a la acción del viento resulta más desfavorable si solo se considera su peso propio. Cuento mayor masa tiene el edificio por su propio peso o bien por su superficie en planta, más grande da su momento estabilizador y por lo tanto mayor es la relación respecto al momento volcador. Me / Mv <= 1,5. 8) ¿Un edificio ubicado en florida y sarmiento de CABA corresponde a categoría de exposición C? No. Corresponde a categoría A, zonas de grandes ciudades con al menos 50% de los edificios con altura mayor a 20 metros. 9) Para calcular la carga de viento, ¿hay que tener en cuenta el destino del edificio? Si. Es necesario saber el destino del edificio ya que este determina su categoría. Las categorías varían de 1 a 4, donde la primera representa a edificios con otras estructuras de bajo peligro para la vida humana en caso de falla. Y la 4 representa instalaciones esenciales. La categoría esta directamente relacionada con el valor de importación que modifica el valor de la presión dinámica. 10) ¿Qué es el factor topográfico Kzt y cómo influye en la carga de viento? Tiene en cuenta el aumento de la velocidad del viento sobre colinas, constituyendo cambios abruptos en la topografía que modifican el cálculo de las cargas de viento. En terreno plano el valor de Kzt corresponde a 1. 11) Que es la esbeltez y como se calcula? Es la relación entre la cara menor del edificio y su altura desde el nivel 0. Cuando aumento la altura del edificio, y especialmente su esbeltez (λ = Z/L ) la acción del viento comienza a comprometer la estabilidad de las construcciones con igual intensidad que las cargas gravitacionales. 12) ¿Qué es la rigidez y como se calcula? Un edificio se considera infinitamente rígido cuando la relación de sus caras en plata es < 5 B/L <5 13) ¿Qué es la velocidad básica del viento? La velocidad básica del viento es un valor estándar determinados según la región del país. Se usa para determinar las cargas de viento de diseño sobre edificios. Se supone el viento proveniente de cualquier dirección horizontal, con ráfagas de 3seg a 10 metros sobre el terreno para categoría de exposición C con una probabilidad anual de 2%v de que dicho valor sea igualado o excedido. 14) ¿De qué depende el coeficiente de presión externa Cp? Los coeficientes de presión reflejan la carga real sobre cada superficie del edificio como una función de la dirección del viento. Su valor se define a partir de la relación de los lados en planta y de si su exposición se encuentra a barlovento o sotavento y si es pared lateral. 15) ¿La presión a barlovento y sotavento se restan? ¿Por qué? No. Ambas presiones son fundamentales para calcular cual es la presión total que afecta al edificio, por este motivo barlovento y sotavento se suman. Tanto la presión como la succión afectan al edificio por igual, uno con presiones positivas y otros negativas. 16) ¿Cómo se obtiene el coeficiente Kz y de que depende? Es un coeficiente de exposición para la presión dinámica que se obtiene en base a la categoría de exposición del edificio que puede variar de A, B, C y D considerando edificios de hasta 150m de alto. Este coeficiente depende del número de piso (altura) que hará variar la velocidad del mismo. 17) Me ------ <= 1,5 Mv 18) Cual es la forma más apropiada en un edificio en torre para tomar cargas de viento? Explicar y graficar. 19) Como verificamos el volcamiento en un edificio bajo la acción del viento?Ejemplificar y gráficar. La verificación se realiza a partir de los valores de momento estabilizador sobre el momento volcador; dicho valor debe ser >= a 1,5. A modo de ejemplo el Me=35000 T dividido el Mv= 4000 T es igual = 8,75 T > 1,5. Si se cumple esta relación significa que el edificio resiste el momento volcador y además indica con que grado de seguridad se esta trabajando. 20) Cuales son las 4 verificaciones de conjunto a realizar para un edificio en altura y cuales son las correcciones a hacer si las mismas no verifican. Verificación de la esbeltez la cual si no corrobora puede solucionarse disminuyendo su altura o aumentando su lado menor para que la relación entre las mismas no sea menor a 4. Verificación a la rigidez la cual si no corrobora, habrá que rever su geometría en planta de modo que la relación de lados de menor a 5. . o los coeficientes de fuerza Cf . Se puede establecer una lista de los efectos más comunes del viento sobre lasconstrucciones: • Deformabilidad excesiva • Pérdida de estabilidad • Fatiga • Rotura de elementos estructurales • Rotura de elementos no estructurales • Voladura de techos • Vibraciones que afectan el confort de los ocupantes • Efecto sobre peatones (*)Verificación de la esbeltez la cual si no corrobora puede solucionarse disminuyendo su altura o aumentando su lado menor para que la relación entre las mismas no sea menor a 4. .Verificación global al volcamiento en donde el momento estabilizador debe contrarrestar al de vuelco y del caso que esto no se cumple se debe aumentar el apoyo.La presión dinámica qz o qh. .La carga dependerá entonces de la acción resultante del viento para cada nivel y la altura de nivel y de fundaciones. Verificación de la tensión admisible del terreno.La carga de viento de diseño p o F. Para determinar la carga de viento debemos hallar primero los siguientes factores: . En fin. Verificación global al volcamiento en donde el momento estabilizador debe contrarrestar al de vuelco y del caso que esto no se cumple se debe aumentar el apoyo. es decir la superficie en planta o la cantidad de niveles(*).Para cada dirección de viento una categoría de exposición y los coeficientes de exposición para presión dinámica Kz o Kh. habrá que rever su geometría en planta de modo que la relación de lados de menor a 5. el peso o rever la silueta tanto en su medida en planta como el altura. Verificación de la tensión admisible del terreno. es decir la superficie en planta o la cantidad de niveles. 23) Como influyen las características formales. 22) Explicar los efectos que se producen en una construcción debido a la carga de viento y que verificaciones se deben realizar. 21) De que factores depende el valor de la carga de viento y cuales son los coeficientes con los que se calculan. Las características formales influyen en su rigidez y su esbeltez también en el momento estabilizador ya que modifican el peso propio del edificio. En fin. .El coeficiente de presión interna GCpi. . destino y entorno de un edificio a la hora de analizarlo frente a las cargas de viento.Una clasificación de cerramiento. La cual surge de relacionar el terreno con la tensión por cargas del edificio y del caso que esto no se cumpla se deberá rever el peso propio.Un factor topográfico Kzt. La cual surge de relacionar el terreno con la tensión por cargas del edificio y del caso que esto no se cumpla se deberá rever el peso propio.Los coeficientes de presión externa Cp o GCpf.Un factor de efecto de ráfaga G o Gf. .Un factor de importancia I. Graficar. .La velocidad básica del viento V y el factor de direccionalidad Kd. . Verificación a la rigidez la cual si no corrobora. . aumentar el peso propio. . el peso o rever la silueta tanto en su medida en planta como el altura. aumentar el peso propio. como conjunto de temblores y terremotos. También influye en la velocidad básica del viento respecto a su ubicación geográfica y los efectos topográficos teniendo en cuanta el aumento de la velocidad del viento sobre colinas o cambios en el terreno.21) Graficar. no perceptibles por el hombre sino por instrumentos. (sonoras) . Se presentan tres formas de ondas sísmicas: . También afectan a la tensión debida del peso propio. el suelo se mueve de forma oscilatoria. Estas son resistidas sin dificultad debido a los coeficientes de seguridad adoptados. El mayor esfuerzo de corte y Mv en un edificio torre aumenta con la altura alcanzando su punto máximo en la azotea. y Macro-sismos. que en un sentido y en otro actúan sobre la estructura alternativamente. La sensibilidad de los instrumentos de medición ha permitido detectar dos tipos: Microsismos.También afectan la superficie de influencia ya que esta relacionada con el largo de la cara donde pega el viento y su altura al igual que la acción resultante del viento y por ende el momento volcador. Durante el sismo.LONGITUDINALES: son ondas de compresión y dilatación periódicas.SUPERFICIALES: se propagan en las capas mas superficiales de la tierra en el subsuelo. El destino influye en el factor de importancia relacionada con la categoría del edificio de acuerdo al peligro de la vida humana. 24) ¿Donde se producen los máximos esfuerzos de corte y Mv en un edificio en torre sometido a cargas de viento? ¿Y en un edificio con construcciones adyacentes? Explicar y graficar. Así lo hace también un edificio con construcciones adyacentes donde lógicamente estará menos expuesto al viento y aún así su mayor esfuerzo seguirá en los últimos niveles.(luminosas) . que tipo de movimientos se generan en el suelo y que efectos se producen en las construcciones? Un sismo es un fenómeno geológico. (marítimas) En las construcciones. Los efectos de las oscilaciones horizontales son interpretados como un empuje horizontal. El entornoinfluye en el coeficiente de exposición basado en la ubicación del edificio respecto a la categoría de exposición. tanto en sentido horizontal como vertical. intensidad y velocidad máxima. Su velocidad de propagación es la mas lenta. de forma mas o menos aleatoria especialmente en el epicentro (área central del sismo).TRANSVERSALES: las vibraciones son perpendiculares a la dirección de propagación. 2) ¿Como se calcula y donde se produce el mayor esfuerzo de corte en un edificio ante carga sísmica? (Igual preg. y sus vibraciones tienen la misma dirección que la de propagación de onda. Estos desplazamientos se caracterizan por su aceleración. hay efectos de las oscilaciones verticales que tienden a levantar y descender el edificio. SISMO 1) ¿Que es un sismo. . Sismicidad de la región: determina la magnitud de la fuerza sísmica que actuara.Destino de la construcción: se agrupan por función y trascendencia del daño (grupo Ao. como el edificio no es totalmente rígido. En las cargas de viento. La carga gravitatoria operante en un determinado nivel k durante el sismo esta constituida por las cargas permanentes y una fracción de las sobrecargas de servicio.como se calcula cada uno? No. considera además de su peso propio.tot.Características de la estructura: capacidad de disipación de energía sísmica que tiene la estructura.sism.El esfuerzo de corte Vo producido por las acciones sísmicas horizontales en la base de la construcción. paralelo a la dirección considerada. se considera el edificio solo por su peso propio. se determinara con la siguiente expresión: Vo=C (coef. hk 5) Dado un edificio. Por eso. 3) En un sismo. El mayor esfuerzo de corte en un edificio ante carga sísmica se produce en la base. por lo cual corresponde determinar el valor de cada una de las fuerzas sísmicas aplicadas en cada uno de los niveles (fk) para obtener el esfuerzo de corte producido por esas fuerzas. B y C). .9 . W (carga grav. mas rigidez tendrá y por ende. II y III).) El coeficiente sísmico de diseño “C” contempla los siguientes aspectos: .de diseño) . menos posibilidades hay de que el viento afecte la estructura. sufre desplazamientos horizontales y verticales. ¿el esfuerzo de corte se da solo en la base? Explicar. ¿el momento estabilizador es el mismo para la acción del viento que para la acción del sismo? Explicar. el momento estabilizador del viento considera el edificio descargado. No. sin embargo. de la constr. y así poder determinar y/o verificar cada uno de los elementos estructurales que están ubicados en el entrepiso considerado (k). mientras que el volcador. En la superficie de contacto de suelo-fundación el momento de vuelco (mf o mv) se determinara mediante la siguiente expresión: Mf= 0. A. . una cantidad de sobrecarga. ∑Fk . el esfuerzo de corte mayor se da en la base. a fin de calcular el caso más desfavorable. sin sobrecarga.Tipo de suelo de fundación: determina si el suelo es inestable o estable (tipo I. . La sumatoria de las cargas gravitatorias operantes da la total (W). . . 4) Definir y graficar el cálculo del momento volcador total para la acción del sismo. cuanto mayor sea el peso de la estructura.Periodo fundamental de la construcción (T): es el tiempo que tarda un edificio en hacer una oscilación completa. Contempla la posibilidad de que la mayor parte de la estructura participe en forma uniforme . 8) Para calcular la carga de sismo. en 4 grupos: . aumenta cuanto mas alto se encuentra el centro de gravedad de masas. . que junto con el peso propio. al calcular el momento estabilizador para la acción del sismo. desarrollara fuerzas de inercia mayores que un edificio liviano. 7) Ante la acción sísmica. por lo tanto a medida que aumenta la altura. hará que el edificio sea calculado bajo la condición mas desfavorable. Con el objeto de establecer los requerimientos de previsiones sismoresistentes.Pero en sismo. Un edificio pesado. A o B. . Si. tabiques. pisos. debido a su masa más grande. centrales de bomberos o aeropuertos. el mayor momento estará en el ultimo piso. el momento volcador se produce en el ultimo piso ya que la tendencia del conjunto de la estructura a volcarse. pórticos. Por lo tanto. marcos rígidos y fundaciones deben formar un conjunto perfectamente trabado capaz de llevar al terreno las cargas propias y los efectos horizontales causados por los temblores. ¿hay que tener en cuenta el destino del edificio? Para determinar el coeficiente sísmico de diseño. vigas. como hospitales. . alivianando la estructura es más fácil resistir el esfuerzo horizontal. el objetivo principal es lograr marcos rígidos e indeformables por medio de distintos elementos estructurales (columnas. cual elegiría y por que? Independientemente del material usado. con respecto al nivel 0. archivos. Es decir. 6) Si tuviera que elegir entre acero y hormigón armado para construir una estructura en zona sísmica. siendo la mínima a utilizar 170MN/m2 = 170 kg/cm2. 10) Que es el coeficiente R y que indica? Es el factor de reducción por disipación de energía que varia según el tipo de estructura. al tender a quedar en reposo. se considera el factor de simultaneidad y presencia de sobrecarga de servicio (fracción de sobrecarga de servicio a considerar). El empleo de hormigón de la mejor calidad posible. El momento de vuelco es el momento flector respecto al plano de fundación.Ao: construcciones esenciales y cuya falla es catastrófica.C: construcciones cuya perdida seria escasa como establos o tinglados (estos no se consideran en el análisis de acciones sísmicas) 9) Que es el factor de simultaneidad y para que se utiliza? El factor de simultaneidad y presencia de sobrecarga de servicio es un factor cuyos valores se obtienen del reglamento de acuerdo con el destino de la construcción y del factor de ocupación (tabla 6). bancos. etc). Se utiliza para considerar la mayor carga gravitacional. pilares. tabiques. vigas. es necesario establecer el factor de riesgo. el momento volcador mayor se produce en el ultimo piso? Explicar. las construcciones se agrupan de acuerdo a sus funciones y con la trascendencia que puedan tener eventuales daños o colapsos de las mismas en caso de ocurrencia de sismos.B: construcciones cuya perdida seria intermedia como viviendas o edificios comerciales. Los materiales cuya mejor afinidad constructiva tienen para esto son el hormigón armado y ladrillos armados. el nivel k. Uso de aceros de dureza natural (DN) con tensión de fluencia de 420MN/m2 = 4200kg/cm2. Techos. aumenta el Mv. que estará en relación a si el edificio es de grupo Ao.A: construcciones con alto valor de ocupación donde se guardan contenidos de valor para la comunidad como templos. . o sea que en toda la construcción es deseable que las deformaciones permanentes se absorban en forma uniforme y pareja. . Este valor se obtiene en base a: el periodo To. . no perceptibles por el hombre sino por instrumentos. . En edificios altos generalmente R es igual a µ. 15) ¿Qué efectos se producen en un edificio en altura ante la carga sísmica y como la afectan? (ídem preg. d= sup. 13) ¿Que representa Fn y Fk. o sea que en toda la construcción es deseable que las deformaciones permanentes se absorban en forma uniforme y pareja. La sensibilidad de los instrumentos de medición ha permitido detectar dos tipos: Microsismos.Tipo III: Blandos – granulares poco densos.Hk: alturas de los niveles k medidos a partir del nivel 0. Fk.Wk: las cargas gravitatorias supuestas encuadradas en el nivel k. 14) ¿Cómo se clasifican los suelos desde el punto de vista dinámicos? . . Este concepto se lo llama ductilidad (µ). 11) A que se denomina densidad de muros y como interviene en el calculo de sismos? La densidad de muros es el cociente entre el área de la sección horizontal de los muros ubicados sobre la dirección considerada y el área de la planta tipo. el tipo de suelo de fundación y la zona sísmica en que se encuentra la fundación. es decir. Este concepto se lo llama ductilidad (µ). con profundidad de manto menor de 50m.λd: es el factor de riesgo según el destino de la construcción. blandos o semiblandos. Se obtienen a partir de los siguientes parámetros: . . suelos colapsibles.00. sin que se produzcan concentraciones de deformaciones plásticas en solo algunas zonas de la estructura. el de la azotea.Tipo I: Muy firmes y compactos – rocas firmes.planta 12) Que parámetros se toman en cuenta para calcular el coeficiente sísmico de diseño “C”? . como conjunto de temblores y terremotos.Sa: pseudo aceleración elástica producida por el sismo en función de las características dinámicas de la estructura. y Macro-sismos.R: Es el factor de reducción por disipación de energía que varia según el tipo de estructura. suelos con características intermedias con profundidad de manto mayor que 8m. Este valor esta relacionado con la determinación del periodo fundamental de vibración (To). suelos rígidos. con profundidad de manto mayor a 50m. . Contempla la posibilidad de que la mayor parte de la estructura participe en forma uniforme en la disipación de energía con deformaciones anelasticas. Esta expresada como fracción de la aceleración de la gravedad. Se tendrán en cuenta solo aquellos muros que continúen en todos los niveles del edificio y estén vinculados rígidamente a la estructura. suelos cohesivos. sin que se produzcan concentraciones de deformaciones plásticas en solo algunas zonas de la estructura.1) Un sismo es un fenómeno geológico.Vo: esfuerzo de corte en la base de la construcción.T3 / sup.en la disipación de energía con deformaciones anelasticas. es lo mismo pero para valores de pisos intermedios.Tipo II: Intermedios – rígidos. En edificios altos generalmente R es igual a µ. y en función de que se obtienen? Fn representa el valor de la fuerza sísmica lateral horizontal en el ultimo nivel.T2. el cual definirá si ese aplica el método estatico o dinamico en el calculo de la acción sísmica.tabiques T1. (marítimas) En las construcciones. . (sonoras) . de forma mas o menos aleatoria especialmente en el epicentro (área central del sismo). o reveer la silueta o altura. el edificio debe verificarse al volcamiento. y del caso que esto no se cumpla se debe aumentar el peso propio. El peso del edificio aumenta la carga gravitacional. Su velocidad de propagación es la mas lenta. zapata. ya que su espesor es relativamente pequeño frente a sus otras dos dimensiones. Me/Mv≥1. Estas son resistidas sin dificultad debido a los coeficientes de seguridad adoptados. Se presentan tres formas de ondas sísmicas: . y sus vibraciones tienen la misma dirección que la de propagación de onda. el suelo se mueve de forma oscilatoria.(luminosas) . 2. 17) ¿Cuáles son las cuatro verificaciones de conjunto a realizar para un edificio en altura y cuales son las correcciones a hacer si las mismas no verifican? Al igual que viento. ya sea la altura total del edificio. Verificación: T0≥T1 Y la perteneciente a la distribución en altura de las fuerzas sísmicas laterales. capaz de resistir cargas importantes en su plano. que se deberá considerar para la determinación de las acciones sísmicas. Los efectos de las oscilaciones horizontales son interpretados como un empuje horizontal.LONGITUDINALES: son ondas de compresión y dilatación periódicas. Sa=b (T2/T02/3) Verificación: T0≥T2 Junto con la determinación del factor de reducción por disipación de energía. o sea con respecto a su superficie.5 Otras verificaciones se dan en los cálculos de la pseudo aceleración. tanto en sentido horizontal como vertical.Durante el sismo. Verificación: T0≥2T2 Ambas tres últimas verificaciones. hay efectos de las oscilaciones verticales que tienden a levantar y descender el edificio. Estarán compuestas por las cargas permanentes y una fracción de las cargas de servicio. Un tabique de HºAº se lo define como un elemento superficial estructural. intensidad y velocidad máxima. aumentar el apoyo.TRANSVERSALES: las vibraciones son perpendiculares a la dirección de propagación. El esfuerzo de corte aumenta en relación al peso del edificio (masa). Estos desplazamientos se caracterizan por su aceleración. la longitud del edificio. que en un sentido y en otro actúan sobre la estructura alternativamente. de no cumplirse. 16) ¿De que factores depende el valor del esfuerzo de corte? ¿cuáles son los coeficientes con los que se lo calcula y como influye el peso del edificio? Idem preg. o la densidad de los muros.SUPERFICIALES: se propagan en las capas mas superficiales de la tierra en el subsuelo. TABIQUES 1) Definir estructuralmente un tabique de HºAº y graficar las solicitaciones mas importantes que puede soportar. se deberá reveer los valores correspondientes a Vo. Por lo tanto el diseño de la estructura debe tender hacia la simetría. Es decir. se obtiene que proporción de Mv toma cada tabique. ya que algunos tabiques resultarían desaprovechados y otros sobrecargados. 7) ¿Cómo y para que se determina la excentricidad de cada tabique? Se determina la excentricidad de cada tabique para saber cual es la excentricidad total de la planta es decir donde se ubica su eje de inercia y así saber como se comporta ante la acción del viento que le produce rotación. que habrá tabiques donde el efecto de rotación se suma al efecto de la traslación y otros que se resta. es decir la carga total que toma el tabique considerado en un determinado nivel. ya que la carga se distribuye en forma proporcional a la inercia (capacidad resistente) de cada tabique. Disponer los tabiques en planta de forma simétrica. 2) Explicar y graficar que es y como se calcula la excentricidad de una planta de un edificio con tabiques. 3) ¿Cuál es la solicitación mas importante a la que se ve sometido un tabique contra viento? Los tabiques se comportan como vigas de gran altura. Al haber solo traslación. cualquiera sea la relación de inercia. Para aplicar la formula de roto-traslación es necesario saber la carga del viento al nivel considerado el momento de inercia de dicho tabique y determinar la excentricidad “d”. . La asimetría hace que cada tabique desarrolle una reacción proporcional a su momento de inercia. Si la recta de acción de Pi no coincide con la recta de acción de Ft se produce un momento de rotación. por consiguiente la solicitación más importante es la flexión. Si hay excentricidad se debe tratar que no tenga valores demasiado importantes. ya que es un sistema isostático en planta y constituye la única solución de equilibrio. resulta la solución mas favorable. Dos tabique piñón es un caso particular de este ejemplo en donde la carga se reparte en partes iguales. bajo la acción de cargas horizontales. hace que los mismos sean solo sometidos a traslación y no tengan rotación. La excentricidad de una planta se da en aquellas en la las no que se cumple aquellas condiciones de simetría (geométrica o resistente). Cada uno toma una parte de la carga total según una proporción determinada y de acuerdo a ello se deformará. 4) Graficar una planta con la cantidad mínima de tabiques para soportar esfuerzos horizontales en cualquier dirección. trabajan los tabiques paralelos a la acción de la carga considerada sin la necesidad de tabiques perpendiculares que absorban la rotación. que será el producto de esa fuerza multiplicado por la distancia “d” que llamamos excentricidad. Analizando la rotación del edificio bajo la acción del par p x d. 6) ¿Qué se obtiene al aplicar la formula de la roto-traslación? Al aplicar la formula de roto-traslación.Las cargas gravitacionales y las horizontales debidas a sismos y vientos pueden ser soportadas por los mismos si las consideramos actuando en el plano. 5) ¿Cómo se determina el momento volcador que toma cada tabique? Se determina a partir del producto del momento volcador total por un coeficiente cuyo resultado es la relación de traslación (+/-) rotación. Se observa que hay tabiques que se recargan y otros tabiques que se alivianan. Dice que la suma de los momentos de los componentes de un sistema de fuerzas con respecto a un punto. Es un problema estructural complejo donde las características del dintel no alcanzan como para vincular de manera rígida a los tabiques. 10) ¿Qué ocurre en una planta cuando no coinciden el eje de inercias con el geométrico? Cuando el eje de simetría o geométrico no coincide con el eje de inercia debido a que la estructura no es simétrica. La deformación del sistema en este caso es mucho mayor que si se tratara de un solo tabique. . Cada tabique desarrolla una reacción proporcional a su momento de inercia.10m para puertas y circulaciones y dinteles mayores a 0. Si la recta de acción de Pi no coincide con la de Ft se . en función de su configuración y en función de la relación entre ellos. Asimétricos: Pueden no cumplirse la condición de simetría geométrica o resistente. En estos casos el esfuerzo de corte es preponderante. Tabiques paralelos: Pueden ser simétricos o asimétricos. . por lo tanto los tabiques paralelos simétricos tienen un movimiento de traslación frente a las cargas horizontales. Esta diferencia entre ejes produce un momento que hará que algunos tabiques se sobrecarguen y otros de alivianen. 8) Clasificar los tabiques en función de la dirección de las cargas. 9) ¿Cómo se clasifican los tabiques en función del tipo de abertura? . pero tampoco es despreciable su indeformabilidad. que se comportan cada uno individualmente como tabiques macizos con su propio momento de inercia.Gran abertura: Los dinteles se transforman en bielas que unen entre si a los tabiques.70m.Para hallar la excentricidad “d” se aplica el teorema de Varignon. Simétricos: Pertenecen a una planta con simetría geométrica y resistente (=d y J) esto significa que la deformación de los tabique es la misma. es igual al momento de la resultante de dicho sistema con respecto al mismo punto.60m / 0.Aberturas Intermedias. se produce un excentricidad “d” y a causa de esto un roto-traslación de la planta. 11) Definir y graficar que es traslación y rotación en un sistema de tabiques paralelos y perpendiculares y oblicuos.Pequeña abertura: Son aquellas no superiores a 1m/1. la inercia en ese sentido es mínima. dimensiones y ubicación en las diferentes plantas. Para poder predimencionar los tabiques hay que conocer su excentricidad. Respecto a los tabiques simétricos resulta un caso de equilibrio inestable un tabique paralelo en el eje de simetría donde coincide la recta de acción de la carga y la reacción.produce un momento de rotación.la rotación e la sumatoria total de los tabique da 1 (100%). La deformación será una roto-traslación Tabiques ortogonales: Están dispuestos en forma perpendicular a la dirección de carga considerada. Y también los tabiques en ángulo donde si bien algunos tienen solución teórica no lo existe en la práctica. 2 y 7. Si es por fuera será gran excentricidad. 14) ¿Qué es una estructura de transición y que alternativas puede mencionar? Pag 10 15) Mencionar y graficar los casos particulares de tabiques que representan un sistema de tabique inestable. Dada su posición con respecto a la carga. . Tabiques inclinados: Tabiques en ángulo entre 0-90º. 17) Idem preg. 12) – 13) ¿Cómo se determina el porcentaje de corte que toma cada tabique y como se verifica? El porcentaje de carga que toma cada tabique será el mismo tanto en el piso 15 como en el piso 1 debido a que no se producen alteraciones en la forma. En los tabiques ortogonales un caso particular de equilibrio inestable es el tabique paralelo único y dos ortogonales. Puede considerarse como uno paralelo pero reduciendosu momento de inercia según el ángulo que forme con la dirección de carga considerada. por lo tanto no tiene posibilidades de absorber la traslación y solo se considerará su colaboración frente a la rotación. 16) Explicar y graficar la diferencia entre la gran y la pequeña excentricidad en un tabique. Si ocurriera se deberá aplicar la formula de la roto-traslación en cada una. e=m/n Si la excentricidad da menor o igual a L/6 será pequeña excentricidad es decir el punto de aplicación de n esta dentro del núcleo central. La verificación se da si la traslación +. 3) ¿Explique a que se denomina viga vierendeel en una estructura aporticada y cual es su característica distintiva Esta viga está formada por una serie de cordones horizontales y barras verticales rígidas. 5) Explicar en forma generalizada a que se denomina rigidez de un pórtico. que hubiera cambios en la forma. . Para obtener el porcentaje de carga que toma cada tabique en cada una de ellas. 18) El porcentaje de carga horizontal que toma cada tabique. manteniendo la posición relativa entre los ejes de las piezas. ¿es constante en todos los niveles? Explicar de que depende. 2) ¿Qué es un pórtico simple y que es un pórtico múltiple? El pórtico simple tiene únicamente tres elementos mientras que el pórtico múltiple es un sistema hiperestático de múltiple indeterminación que se resuelve mediante software indicados. Estos nudos pueden girar. QTi y Mvi. es decir el ángulo entre barras. Si esto ocurriera. dimensiones y ubicación de los tabiques en las diferentes plantas (solo cambia el espesor pero lo hace en la misma proporción en todos los tabiques. dimensiones o ubicación de los tabiques en las diferentes planta. es decir. y es despreciable a la hora del calculo del momento de inercia). Un pórtico rígido es aquel en que las columnas y vigas están unidas rígidamente sin juntas articuladas y cualquier carga aplicada produce momentos y esfuerzos cortantes. La viga vierendeel es necesariamente de nudos rígidos ya que no es una malla triangulada. a modo de celosía ortogonal. 4) Un tabique contra viento descansa sobre un pórtico de transición en la PB: como toma este último las solicitaciones que le transmite el tabique? Los sistemas de transición tendrán que soportar las mismas solicitaciones que les transmiten los tabiques en su empotramiento. PORTICOS 1) ¿En que diferencia un pórtico de un simple sistema estructural compuesto por una viga apoyada sobre dos columnas si en ambos casos contamos con dos solidos prismáticos de eje recto? El sistema trilítico de viga-columna no es capaz de soportar cargas horizontales. Es pues una viga con estructura interna de celosía en forma de rectángulo. Cuando un tabique descansa sobre un pórtico este último debe resistir las cargas debidas a N. que conecta los cordones superiores con los inferiores sin barras diagonales. Mediante la unión de las piezas por nudos rígidos se logra el pórtico siendo este capaz de soportar dichas cargas. El porcentaje de carga que toma cada tabique será el mismo tanto en el piso 15 como en el piso 1 debido a que nunca se producen alteraciones en la forma. 6) ¿Cómo define al tipo estructural denominado pórtico múltiple? Enumere las principales características. se deberá aplicar la formula de la roto-traslación en cada una de las plantas. Se convierte en un tubo sólido que bajo la acción del viento su comportamiento puede ser descripto por un voladizo elemental. arriostradas por grandes vigas a manera de dinteles y antepechos Tubo en tubo: Cuando además de la fachada estructural. 2) Indicar cuales son las tipologías posibles en fachada de este tipo estructural y explicar cada una de ellas. el núcleo resiste cargas verticales y horizontales siento los entrepisos el arriostramiento. Los extremos en punta logran u comportamiento tubular efectivo. Diagonales y columnas: Las diagonales soportan la carga de viento y actúan como columnas inclinadas ya que distribuyen las cargas. Triple tubo: Esta formado por el tubo interior constituido por el núcleo el tubo exterior de fachada y un tubo intermedio. Cuando se introducen aberturas (ventanas) resulta una fachada con vigas importantes ycolumnas que provocan una deformación del edificio por corte y que se manifiesta en las columnas cercanas a las esquinas del edificio y disminuyen hacia el centro de la fachada. 3) Explicar cual es el comportamiento estructural de la viga tubo calado. TUBO CALADO 1) Indicar cuales son las tipologías en planta de este tipo estructural y explicar cada una de ellas.5 a 3. Tubo y tabique: La rigidez del tubo aumenta con tabiques interiores. Diagonales: Soportan acciones laterales pero no gravitacionales. As de tubos o tubos voladizos: El tubo aporticado exterior es rigidizado por diafragmas interiores cruzados en ambas direcciones logrando superficies de planta libre. funcionan como almas de la viga hueca. las diagonales actúan como columnas inclinadas.Paredes aporticadas: Constituyen una grilla regular tipo Vierendell compacta tipo aventanamiento . Tubo calado: La fachada estructural soporta las cargas horizontales como una viga hueca en voladizo.Paredes reticuladas: La rigidez de la fachada aumenta elevando el número de las diagonales. vinculados todos estos tubos por entrepisos a modo de diafragma. Diagonales y vigas: No hay columnas.- • Cada fachada es 1 viga Vierendell unida por los entrepisos con las otras 3 y rigidizada porlas aristas (unión de 2 fachadas) • Los entrepisos sirven de arriostramiento lateral • El viento produce flexión • La estructura vertical de la fachada resiste sólo las cargas horizontales y las verticalescorrespondientes a su área de influencia . Las columnas de la fachada están separadas de 1. las vigas arriostran. Tubo y pórticos interiores: Se agregan pórticos transversales que vinculan las fachadas mayores y rigidizan los frentes triangulares. esto lo hace impracticable.5m. . En definitiva. c2 (lados de la columna).Verificación de la altura de la base a la flección. En consecuencia a estas cimentaciones resultan comprimidas por las cargas gravitacionales y flexionadas por los momentos de vuelvo inducidos por viento os sismo. 1. 2) ¿Cómo funciona una zapata corrida de HºAº que recibe cargas normales de compresión y un momento flector? Las fundaciones aisladas de tabiques y pórticos se caracterizan por ser bases que están sometidas. Soporta esfuerzos de compresión y tracción siendo máxima la tracción y compresión a los extremos de la carga. 4) ¿Cómo se dimensiona una bese de HºAº. 5. 3. Momento (T/m) flector por acción del viento o sismo. No solo soportan las acciones laterales sino también las cargas gravitacionales actuando como columnas inclinadas.Momentos flectores para las direcciones 1 y 2. . b1.Determinación de la excentricidad. 5) Graficar como se deforma un tabique y un tubo aporticado y su comportamiento en conjunto. 7. 6.Verificación al punzonado. • Se desprecia el corte en las aristas • Se comporta como una viga compuesta 4) Indique conceptualmente que función cumplen las diagonales en un sistema de enrejado en cruz. Un tubo aporticado exterior es mas rígido que el sistema de tabiques y resiste la mayor parte de la carga de viento en la parte superior del edificio mientras que la estructura interior lo hace en la parte inferior. Las diagonales y no los dinteles absorben el esfuerzo de corte según solicitaciones de tipo axil. son bases solicitadas a flexo-compresión. Ntmax (peso de la tierra ubicada por encima de la base). tención admisible (del terreno según informe de suelos) bcN (resistencia característica del hormigón) y bst (calidad del acero). habituales en cualquier zapata común. BASES Y PILOTES 1) ¿Cuál es un sistema de fundaciones apto para trasladar a tierra cargas provenientes de tabiques de HºAº en un terreno de tº 3Kg/cm2? Tanto las fundaciones de zapatas como las de pilotes resultan aptas para trasladar las cargas a una tºadm del terreno de 3Kg/cm2 para tener en cuenta cual de estas dos se adopta se tendrá que determinar el tipo de suelo identificando la profundidad a la que se halla el suelo resistente y su cercanía zonas húmedas.Verificación de las dimensiones en planta. además de las cargas verticalespropias de la gravedad. b2 (lado de columnas + rec). Si no verifica. ¿Puede soportar esfuerzos de tracción? Explicar. que datos se necesitas y que verificaciones se deben realizar? Los datos que se necesitan son: c1. Si.Predimencionado de la altura de la base por condición de rigidez. redimensionar. 3) Una zapata corrida de HºAº. a acciones horizontales debidas al viento o a la actividad sísmica. estableciendo si es pequeña o gran.Predimencionado de la placa de apoyo a la compresión 2. 4. Si se usan cimentaciones superficiales (fundaciones directas). arcilla o limo. 8. la capacidad de carga es mayor. -Debido a la resistencia por rozamiento.Calculo de la armadura. -El número mínimo para tomar carga es de dos pilotes unidos mediante un cabezal sobre el que se apoyarán columnas o tabiques. a medida que aumenta la longitud del pilote. Se utiliza para suelos de ripio. la estructura sufrirá daños considerables. donde la longitud predomina por sobre el ancho o diámetro. pre moldeados y hormigonados in-situ. forma de hinchado. y su presión de expansión es considerable. Los pilotes transmiten la carga por punta o por rozamiento. de las formas: de punta o de fricción. 1Kg/cm2 Ante la imposibilidad de utilizar zapata por la baja tención del terreno. En este caso aumentará la resistencia si aumenta la sección del pilote. -Existen pilotes de madera. Acá su capacidad de carga será mayor en comparación a su longitud. longitud. -Los pilotes son elementos estructurales prismáticos o cilíndricos esbeltos. cabezal. La resistencia por rozamiento: Es la que toma mayor proporción de carga. utilizamos pilotes que tiene la posibilidad de fundarse a mayores profundidades buscando una tención del terreno más elevada. Cuando por debajo de la superficie se hallan suelos expansivos y colapsables. Esta resistencia permite que tome esfuerzos . etc).5 de la sección del mismo e inferior a 4. -La separación entre ejes de pilotes es superior a 2. 6) ¿Qué sistema de fundaciones para edificios en altura se debe realizar cuando la tención del terreno es muy baja? Por ej. El recubrimiento generalmente es de 5 cm por ser una estructura en contacto con el suelo. 8) Explique y esquematice los tipos de cargas que pueden recibir un conjunto de pilote y como las transmite al terreno. Para la verificación de dichas alturas se puede aplicar el procedimiento Kh. Los suelos expansivos se hinchan y se contraen conforme el contenido de agua crece y decrece. separación entres si. -Los pilotes se colocan agrupados y en general la cantidad de pilotes por cabezal es de 2 a 15 siendo lo ideal entre 3 y 12. -La carga de servicio de un pilote normal oscila entre 40 y 120T -Los pilotes transmiten la carga según el tipo de terreno. La resistencia por punta: Se da cuando el suelo reacciona contra la superficie de la punta del pilote. 5) ¿Cómo se ubican las armaduras de una zapata corrida de HºAº que esta flexo-comprimida? ¿Cuál es el recubrimiento mínimo que debe haber entre la tierra y la parrilla de la base? Se ubican a partir de las direcciones 1 y 2. 7) Indique las características constructivas posibles de un sistema de pilotajes (sección. Las cimentaciones con pilotes se consideran como una alternativa cuando estos se extienden mas allá de la zona activa de expansión y contracción. De no verificar se recalcula esa altura tomando como valor para el nuevo dimensionamiento de Kh* correspondiente a esa calidad del hormigón. Se emplea cuando: . con una flecha de un tercio del diámetro de dicha cúpula. Las plateas actúan como planos rígidos y tienen la propiedad de repartir uniformemente las cargas sobre el terreno. Consta de una losa de hormigón armado apoyada en el terreno. que se entiende por muro de pantalla. con apoyos puntuales separados cada 10 o más metros de uno a otro. Una estereoestructura se resuelve construyendo dos mallas planas unidas con diagonales. por otro lado. lo que equivale a la cuarta parte de una esfera. formando así una estructura espacial llamada estereoestructura de doble napa. Por otro lado cuando está. Las estructuras planas soportan los momentos flectores más importantes en correspondencia con los apoyos y en el centro de cada plano. que cambian de volumen por la humedad (se dilatan) o al secarse (se contraen).Cuando la edificación es muy pesada resultando las bases o zapatas de dimensiones demasiado grandes y cercanas entre sí. .Cuando el terreno natural no es apto para cimentaciones convencionales. sobre el terreno natural. Su geometría le da el máximo volumen con el mínimo de superficie. Las plateas de fundación son cimentaciones superficiales. Hechas de metal. Se utiliza en terrenos de tierra de relleno. que función cumple en la estructura y como es su proceso constructivo. Está compuesta por cinco triángulos esféricos. es decir el terreno es malo. construido mediante dos mallas planas paralelas unidas con diagonales. que se ve menos solicitado ante cargas puntuales de columnas. recordando que es posible una estandarización de las longitudes de las barras y la utilización de nudos adecuados para tal fin. lo que hace fijar un espesor importante. los pilotes resisten por flexión mientras soportan aún la carga vertical transmitida por la superestructura. .de compresión y tracción. en especial cuando el terreno es ‘malo’ (rellenos o arcillas). sometidas a fuerzas horizontales. Otra posibilidad es armar partes de la estructura en obrador y luego colocarlas por medio de elevadores donde corresponda. es una estructura metálica plana destinada a soportar cargas normales en su plano. y es la forma más eficiente contra presiones internas y radiales. pueden llegar a cubrir tres kilómetros de diámetro. es decir cuando superan el 50% de la superficie del edificio sobre el terreno. se requiere una platea de fundación y cuales son sus características constructivas y estructurales. 2) Defina conceptualmente como de materializa una estereoestructura. Una estereoestructura. 9) En que casos. En el proceso de armado de la estructura los nudos van siendo inmovilizados por medio de las barras que convergen en él. por lo que es necesario que la estructura posea un momento de inercia acorde a las solicitaciones y flechas. arena suelta y arcillas. reforzada con vigas perimetrales y vigas debajo de los muros portantes. ya sea conformado por ‘arcillas expansibles’. apoyándolos en los nudos. Explique y grafique pag 47 ESTRUCTURAS DE BARRAS 1) ¿En qué se diferencia una estereoestructura de una estructura geodésica? Una cúpula geodésica pertenece a un sistema curvo triangulado de doble curvatura total positiva. Una platea para una vivienda convencional tiene 10cm ó 12cm de espesor. Es conveniente comenzar la ejecución del armado de la estructura por los apoyos. fangos. la estructura al no ser densa como el hormigón. Además. permite como en el Sainsbury Centre de Normal Foster. 8) ¿Cuál es el valor máximo aconsejable de relación entre las luces de una estereoestructura? Para mi esta respuesta esta en la 5 9) Indicar con que relación practica se calcula la altura para el predimencionado de una estereoestructura. Al establecer de antemano que d=ax=ay. Por este motivo es necesario que la placa posea un momento de inercia acorde con las solicitaciones y limitación de flechas. es fundamental que ax y ay sean submúltiplos de lx y ly. ¿cómo se comporta una estereoestructura? ¿Cuál es el esfuerzo principal al que se ve sometida una estructura de este tipo? La estereoestructura es una estructura plana con apoyos puntuales que soportan los momentos flectores más importantes en correspondencia con los apoyos y en el centro de cada paño. lo cual conduce a fijar un espesor importante en hormigón armado. 6) ¿Cuál es el esfuerzo principal al que se ve sometida una estereoestructura bajo la acción de las cargas de servicio? Igual a la 3 7) Indique con que expresiones calcula las diferentes solicitaciones a las que está sometida una estereoestructura y que verificaciones deben realizarse. para evitar la aparición de módulos atípicos. facilitándose de este modo el montaje. aprovechar el espacio que hay entre las mayas planas unidas con diagonales. formando así una estructura espacial que se denomina estructura de doble napa. En las estructuras metálicas el problema se resuelve construyendo dos mallas planas paralelas unidas con diagonales. caiga dentro del rango: L menor/20 ≥ h ≥ L menor/30 10) Es posible construir una cúpula esférica con una estereoestructura? . se debe verificar que la altura del modulo h. Para la determinación de las longitudes de los distintos elementos que constituyen el modulo. ya que los que se hallen solicitados a esfuerzos de compresión pandearan fácilmente. Su principal ventaja es la resistencia a las cargas de servicio con relación a su peso propio. Otro factor importante es que estos no sean muy largos. resulta óptimo que las diagonales d tengan la misma longitud que ax y ay. Por último. debido a su esbeltez. 3) Estructuralmente. y colocar entre medio todas las instalaciones del edificio. 4) ¿Qué tipo de cubierta considera como adecuada para cubrir una estereoestructura? 5) ¿A partir de que luz libre emplearía una estereoestructura y cual considera su principal ventaja? A partir de los 10 o mas metros de luz libre resulta lógico utilizar una estereoestructura. por lo cual permite salvar grandes luces sin apoyos intermedios. Empleando una cúpula geodésica podemos llegar a cubrir un espacio circular de tres kilómetros de diámetro 11) Como se materializa una estereoestructura y a que esfuerzos se ven sometidos sus diferentes elementos. chapas de acero o aluminio. Explicar Si. El momento flector en la barra será: M= (q’y x ax2) /8 . hallamos la tención O la cual debe ser menor a la tención admisible del acero (1400 kg/cm2). se deberá verificar que el peso propio real. 2 cordones superiores + 2 cordones inferiores + 2 diagonales ascendentes + 2 diagonales descendentes.Si. -Verificación a la flexo compresión: Además de la fuerza actuante en la barra. 13) A que esfuerzos se ven sometidas las barras oblicuas y que efecto pueden afectarlas? Las barras oblicuas son producto de tensiones repartidas uniformemente lo que genera una fuerza resultante. obtenemos la esbeltez de dicha pieza que nos permite encontrar en la tabla de coeficiente de pandeo acero A37 el “w”. pudiéndose cerrar los espacios entre barras para conformar la cubierta. Ambos resultados deben ser menos a la tención admisible del acero (1400 kg/cm2) -Verificación del peso propio: Una vez dimensionados todos los elementos constructivos de la estéreo estructura. Si no verifica se debe adoptar una nueva sección ya que las tensiones son muy altas . vidrios. en una barra prismática sometida a tracción simple NO existe esfuerzo lateral normal entre las fibras longitudinales. La diferencia entre el peso propio estimado inicialmente y el real. algunas están traccionadas y otras comprimidas. se debe efectuar la verificación al pandeo. Dividiendo longitud del pandeo y el radio de giro.M/W. se llama cúpulas geodésicas. no supere al supuesto inicialmente. Estos sistemas curvos triangulados. La tensión debida a la flexo compresión será: O= -D/F +. número máximo en que puede dividirse una esfera. Igual a pregunta 2 y 3. Dividiendo longitud del pandeo y el radio de giro. Esta sumatoria de todos los pesos se divide por la superficie y se hallará el valor buscado. Solo cinco de esos triangulos esféricos puede descomponerse en un número infinito de subdivisiones. serie de triángulos. por ejemplo plásticos. etc. se debe tener en cuenta la flexión localizada a que está sometida según análisis de cargas. Se obtendrán tensiones normales a la sección inclinada y tensiones cortantes a la sección inclinada. rombos. Según esto. debido a la fuerza de compresión se debe verificar la pieza al pandeo. 12) En el calculo de la estereoestructura. obtenemos la esbeltez de dicha pieza que nos permite encontrar en la tabla de coeficiente de pandeo acero A37 el “w”. con los mas diversos materiales. pentágonos. madera. hallamos la tención O la cual debe ser menor a la tención admisible del acero (1400 kg/cm2). se . Este es una figura inscripta en una esfera formado por 20 triangulos equiláteros iguales. lonas. hexágonos. pueden materializarse utilizando elementos metálicos de acero y aluminio. etc. Multiplicando “w” por la división de D/F. estructuras de barras. Multiplicando “w” por la división de D/F. basadas en la mutación de un icosaedro esférico. 14) Como se calculan y que verificaciones se deben realizar a las barras de una estereoestructura? -Verificación al pandeo: debido a la fuerza de compresión se debe verificar la pieza al pandeo. Son aquellas barras inclinadas. Siendo este esfuerzo exclusivamente de tracción. Graficar. mediante una disposición modular de estas y proyectando voladizos. se puede obtener un reparto uniforme de los esfuerzos dada la descarga del momento del tramo entre columnas que generan los momentos de los voladizos. 17) IDEM otras ESTRUCTURAS DE TRACCIÓN PURA 1) ¿Que forma debe tener una estructura pura para mantenerse en equilibrio? Un cable colgante de los apoyos A y B es capaz de generar una estructura de forma activa al aplicársele una carga P descomponiendo dicha carga en las direcciones que toma el cable según sea la posición de la carga transmitirá los apoyos el esfuerzo generado en el extremo vinculado de dicha estructura.usará una parte a tener en cuenta el peso de las uniones que materializan los nudos y la otra parte adjudicarla a la sobrecarga útil. . Las estereoestructuras pueden ser apoyadas en alguna de las siguientes formas: En el plano superior o inferior: Sobre cuatro apoyos en las esquinas o retiradas de las mismas Si se utilizan columnas. 16) Que relación debe cumplir la altura de una estereoestructura con las luces a cubrir por la misma? ¿qué tipo de apoyo se emplea para estas estructuras y cual es su grado de empotramiento? Graficar. La estructura cambia de forma al modificarse la posición de carga donde la estructura materializa el camino de las cargas hacia los apoyos. la forma que adopta el cable es la de una poligonal de (n+1) lados en las que es fácilmente reconocible un polígono funicular de cargas. 2) Definir el estado de tención previa y los diferentes estados de carga. Si el número de cargas aumenta. Con apoyo puntual. 15) Explique que tipo de apoyo se emplea para una estereoestructura y cual es el grado de empotramiento?.Con apoyo puntual. A partir de los 10 o mas metros de luz libre resulta lógico utilizar una estereoestructura. Estado 0: Tensión previa Estado 1: Tensión previa + cargas del peso propio Estado 2: Tensión previa + cargas del peso propio + carga de viento Estado 3: Tensión previa + cargas del peso propio + carga de nieve Estado 4: Tensión previa + cargas del peso propio + carga de nieve + carga de viento …. la tensión previa mínima saldrá de la diferencia entre viento y el peso propio. pero si en cambio actúa el viento . pendolones y cables estabilizadores. que soporta cargas gravitacionales y tiene curvatura positiva. de estabilización y pendolones. . Esto determinará cual es la máxima destracción de los cables y con ellos calcular el valor de la tensión mínima y tensión previa necesaria. 5) Enumerar las distintas posibilidades formales de las estructuras de tracción plana o “cerchas Jawerth”. La tensión previa es necesaria para contrarrestar la acción del viento que mediante el efecto de succión evidencia su inestabilidad formal. Estos cables permiten garantizar la tensión previa es decir que se trabaje siempre a tracción mediante la aplicación de una solicitación previa igual o mayor a las cargas de servicio. y un cable estabilizador que soporta la succión del viento y permite tensar la estructura para estabilizar su forma y tiene curvatura negativa.Del estado de cargas se produce mas compresión (destracción) podemos observar que si solo actúa el peso propio la tensión previa mínima es igual a dicho peso. 4) ¿Es indispensable el cable estabilizador para todos los casos de cubiertas de tracción pura? Explicar Las cubiertas de tracción pura poseen un cable portante. Por lo tanto es indispensable un sistema estabilizador ya sea siguiendo dos criterios por peso propio o por pretensado. ajenas a la superficie cilíndrica misma. pero vinculados a esta de tal forma que todo sistema entre en carga cuando se aplique un esfuerzo T a alguno de los extremos del cable. cables portantes. Está compuesta de una cubierta cilíndrica. 3) ¿Como esta compuesta una estructura de tracción plana o “cercha Jawerth”? Consiste en colocar una nueva familia de cables. Este tipo de estructura se materializa con cubierta livianas (chapa. se determinan cuales son los mas desfavorables para los cables portantes. Dicho esfuerzo T se denomina tensión previa. Cuando se analizan los estados de cargas. membranas textiles) y permite diferentes posibilidades formales dependiendo de la disposición geométrica de la cercha y de la posición de la cubierta con relación a los cables. Puede observarse que la estructura cambia de forma al modificarse la posición de la carga. es decir a una solicitación de tracción baricentrica. indicio evidente del mecanismo estructural en juego. 7) ¿Que propiedades fundamentales deben poseer los elementos resistentes de las estructuras de tracción pura? Enumerar y fundamentar dichas propiedades. Es entonces que mediante la construcción de un polígono funicular de las cargas podemos diseñar la forma que adoptará la estructura. Graficar.Este tipo de estructuras de tracción plana se materializa con cubiertas livianas y permite diferentes posibilidades formales dependiendo la disposición geométrica de la cercha y de la posición de cubierta con relación de los cables. Estos sistemas estructurales trabajan a un solo tipo de esfuerzo. y no es posible que pueda modificarse el signo del esfuerzo sin producir la inutilización de la estructura o su colapso. Los materiales que resultan aptos para una estructura de tracción deberán poseer las siguientes propiedades fundamentales: .Muy resistentes a la tracción -Muy flexibles para lograr una fácil adaptabilidad a la forma de equilibrio -Poco extensibles. en donde la estructura materializa el camino de las cargas hacia los apoyos. 6) ¿Cuando un sistema estructural esta solicitado a tracción pura? Se denomina sistemas estructurales en estado de tracción pura a aquellos que mediante las cargas de servicio sus elementos componentes están solicitados solamente a tracción baricéntrica.Los hay rígidos barras y no rígidos hilos Materiales superficiales: -Espesor despreciable y gran superficie -Despreciable momento de inercia transversal. 9) Explicar la diferencia entre una catenaria y una parábola de 2º grado. 8) Que es el polígono funicular de las cargas de servicio? Una de las características de la tracción pura es la necesidad natural de adaptación de su forma al funicular de cargas exteriores para poder trasladar las cargas a los apoyos. Las dos familias de cables se vinculas por medio de pendolones y/o puntales unidos entre si por nud os. Responden a estas propiedades: Materiales lineales: -Escasa sección y gran longitud -Despreciable momento de inercia transversal . También por este motivo se los conoce como sistemas estructurales de forma activa. . Por superficie de doble curvatura total negativa: generado por rotación. Se clasifican según su curvatura ya sea: Superficie de simple curvatura: generada por repetición o traslación (el espacio correspondiente al intervalo es cubierto mediante una estructura secundaria. 11) ¿Cuando decimos que una cubierta de tracción pura es del tipo pesada o liviana? ¿Que parámetros consideramos? Las cubiertas de tracción pura livianas están materializadas por medio de cables según la curva (generatriz) y elementos rectos (directriz).A medida que aumenta en número de cargas. es decir que los centros de curvatura de las curvas principales están ubicadas en un mismo semi-espacio por lo tanto poseen el mismo signo. elipsoides. Estructuras continuas donde es posible aislar una faja para su estudio. no son superficies desarrollables en el plano. Las hay cónicas y cilíndricas. el polígono funicular toma un número creciente de lados y se va aproximando a una curva funicular. -Parábola 2º grado: Cuando las cargas sean uniformemente distribuidas a lo largo de la cuerda de dicha curva. provocando deformaciones inadmisibles en la estructura. La cubierta pesada busca solucionar este problema aunque anula la ventaja fundamental de las estructuras de tracción pura que es su liviandad. Estas superficies son regladas y se pueden desarrollar en el plano. Superficies regladas no desarrollables en el plano. Los ejemplos mas comunes son los conoides y los hiperboloides de revolución. tóricas. que podrá pertenecer o no al mismo tipo estructural adoptado para la estructura principal. Dentro de las curvas funiculares están. Esto se lleva a cabo colocando sobre los cables portantes una cubierta materializada normalmente . son superficies no regladas. lo cual es muy conveniente a la hora de materializarlas. 10) Enumerar y dibujar las posibilidades formales de cubiertas de tracción pura. por ejemplo las esféricas. pero a la vez esto presenta un problema ya que debido a su escaso peso propio se ve afectada por el efecto de succión que le produce el viento. Superficie de doble curvatura total negativa: generado por traslación. Ejemplo mas conocido paraboloide hiperbólico o silla de montar. paraboloides de revolución . generalmente son superficies regladas no desarrollables en el plano. -Catenaria: Cuando las cargas sean uniformemente distribuidas a lo largo del cable. la cubierta pesada aumenta las cargas permanentes de 3 a 5 veces el valor de la succión del viento. Para contrarrestar la succión. Es posible aislar una faja para su estudio ya que poseen las mismas características en toda la estructura. Por superficie de doble curvatura total positiva: generado por rotación. etc. La ventaja es la gran cantidad de luz que salva esta cubierta en relación a su peso propio. Se puede producir la inversión de la forma. 14) ¿Las cargas debidas al peso propio y al viento tienen el mismo signo? Estado 1: R1b=Tp – Rpp Estado 2: 2a=Rpp – Rv Por lo tanto se entiende que ambos poseen el mismo signo negativo(-) 15) Como rigidizamos y estabilizamos una estructura de tracción pura frente a distintas cargas de servicio? Para rigidizar y estabilizar una estructura de tracción pura se debe aumentar las cargas permanentes. La relación flecha luz debería ser de un 7% a un 15%. es decir el peso propio. el valor de la flecha dependerá de la capacidad de los apoyos para absorber las fuerzas horizontales generadas. Idem 2 17) Como hallamos los valores definitivos y carga de rotura para el dimensionado de los cables en una “cercha Jawerth”? Habiendo calculado previamente la tensión previa mínima en los distintos estados y eligiendo el mayor de ellos. generando una cubierta pesada. El mismo esta conformado dentro de un determinado diámetro. 12) Que luces pueden cubrir las estructuras de tracción pura? 13) ¿Qué relación tiene la flecha con la luz a cubrir en una estructura de tracción pura. Los esfuerzos en el cable dependen en gran medida de la flecha máxima adoptada para la estructura. A una mayor flecha le corresponde un menor valor de reacción horizontal. Es entonces que con esta TPn se hallan los valores definitivos. 16) Defina los distintos estados de cargas para una estructura de tracción liviana sometida a peso propio. membranas tensadas. determinando la mayor tracción en el cable portante y el estabilizador. . mientras que las reacciones verticales permaneces sin variación. podemos calcular la tensión previa necesaria multiplicando la TPm por el coeficiente de seguridad que varía entre 1. y de las características espaciales que se buscan en el diseño. Luego se procede al dimensionamiento de los cables estableciendo la carga de rotura para ambos. o aplicar tensión previa como es la “cercha Jawerth”.2 y 2 (determinado por el proveedor). valores dentro de los cuales la catenaria es similar a la parábola y simplifica el calculo. 18) ¿Que tipos de cables de acero conoce? Dar ejemplos de armado y tenciones admisibles. alambres y su alma textil. Por lo tanto.con hormigón in situ o en losetas pre moldeadas mas todas las aislaciones que el proyecto requiera. viento o nieve. por cordones. redes de cable con doble curvatura total negativa. Cable de acero de alta resistencia con alma textil. que relación hay entre ellos en una estructura tipo cercha Jawerth o plana y en una membrana? Graficar. Los puntales se encuentran cuando el cable de estabilización esta por encima del cable portante y los pendolones de forma contraria. puntal. 22) Que esfuerzos se desarrollan en los apoyos de las cubiertas tipo cercha Jawerth? Graficar distintas posibilidades para tomar dichos esfuerzos. Esta diferenciación depende de la ubicación del cable portante y el cable estabilizador. 19) ¿Que son los pendolones y que finalidad tienen en la estructura de tracción pura? Son aquellos que vinculan el cable portante con el cable estabilizador. columna. . es decir a una solicitación de tracción baricentrica. La carga actuante en los pendolones depende de la ubicación de la cubierta en relación a los cables portantes o estabilizadores. los tensores llegan a un cabezal del cual nacen dos pilotes de tracción inclinados. 21) Que son los cables estabilizadores y portantes. Uno de los puntos más importantes a resolver en este tipo de estructuras es la problemática de los apoyos trabajando a tracción. lo que permite conocer en que estado se da la máxima tracción en los pendolones. 23) ¿Que esfuerzos se desarrollan en los apoyos de las cubiertas tipo membrana? Graficar distintas posibilidades para graficar dichos esfuerzos. y no es posible que pueda modificarse el signo del esfuerzo sin producir la inutilización de la estructura o su colapso. 24) Que fundaciones conoce para resistir esfuerzos de tracción transmitidos por estas estructuras. arco o cable portante las cargas se transmiten a los apoyos siguiendo un camino a través del elemento estructural. Para ello utilizaremos el método gráfico de composición y descomposición de fuerzas. serán los mismos en los puntos A y B. Las fundaciones posibles para resistir estos esfuerzos de tracción -Muertos de fundación: Son fundaciones de anclaje que consisten en un volumen prismático de hormigón armado. -Solución combinada: Base de compresión y pilotes de tracción: El puntal se apoya sobre una base de hormigón armado. 20) Como determinamos si los pendolones están traccionados o comprimidos. En un tensor. Como primera medida se determinarán los esfuerzos en los anclajes de los cables de borde. Estos sistemas estructurales trabajan a un solo tipo de esfuerzo. que como es una estructura simétrica. Si estuvieran comprimidos se los llama puntales. Los pendolones están traccionados. para cargas inferiores a 6 toneladas. Su masa genera una reacción igual o mayor a la carga de tracción transmitida por los cables. estas estructuras también poseen forma de doble curvatura total negativa. pero en este caso aparecen hilos con curvatura diferente lo que les perite ser estabilizadas por medio de la tensión previa como así también es el comportamiento de la cerca Jawerth. Y que trabaja a flexo-compresión cuando estos esfuerzos aparecen. recubiertos por PVC. 25) Enumere las principales características de las estructuras de tracción pura. deberá verificarse que la resultante de las cargas se encuentre dentro del núcleo central para que toda la base trabaje a compresión.-Fundación con pilotes a compresión y tracción: El puntal y el tensor es remplazado por un sistema porticado conformando un par reactivo que equilibra el momento de vuelco. y no es posible que pueda modificarse el signo del esfuerzo sin producir la inutilización de la estructura o su colapso. Estas aúnan en un solo elemento compuesto la red estructural y el cerramiento. sino que debe contemplar la aparición de flexión. Estos sistemas estructurales trabajan a un solo tipo de esfuerzo. un pie responde a compresión y otro a tracción. -Base unificada: En una misma base ambos pies del pórtico. Se denomina sistemas estructurales en estado de tracción pura a aquellos que mediante las cargas de servicio sus elementos componentes están solicitados solamente a tracción baricéntrica. siliconas. Esta estructura de membrana tensada tiene las mismas características formales y de comportamiento estructural que las redes de cables. De manera muy similar a la red de cables. Se utilizan para fundaciones de mas de 8 metros de profundidad. etc. La principal diferencia radica en la materialización de la superficie. decimos que el arco trabaja a compresión dominante cuando no aparecen esfuerzos de tracción. Dado que la sección transversal en este tipo de estructuras no trabaja exclusivamente a compresión pura. La mayor cualidad de estas estructuras es el aprovechamiento que se hace del material. salvando grandes luces y cubriendo grandes espacios. Están compuestas por tejidos de poliéster de alta tenacidad o tejidos de fibra de vidrio. PTFE. Diferencias y similitudes entre una estructura cerca Jawerth y membrana tensada. siendo además los mas económicos. 26) En que casos fundamentaría una estructura de cerca Jawerth? 27) Que es tensión previa y a que formas geométricas es posible aplicarla? 28) En que casos fundamentaría una estructura de membrana tensada? 29) Por que decimos que las estructuras de tracción trabajan a tracción pura? COMPRESIÓN DOMINANTE 1) ¿Podemos decir que una estructura trabaja a la compresión pura? ¿Por qué? No. es decir a una solicitación de tracción baricentrica. 2) ¿Que es una estructura de compresión dominante? . Si se tienen como datos una luz y una flecha. contrarios a los cables que se dan por tracción. no deberán aparecer tenciones de tracción en ninguna de sus secciones. el eje baricéntrico de la estructura coincide con el anti-funicular de la carga del peso propio. el problema se circunscribe al trazado del antifunicular del peso propio que pase por los 3 puntos. uniformes para toda la superficie de estas. en ella aparece un punto de inflexión aproximadamente coincidente con la clave del arco. que trabaja con esfuerzos de compresión. una bóveda y una cúpula. El fin es preservar la flecha y la luz. bajo cualquier estado de cargas de servicio. pero esto también es posible aplicarlo al arco de compresión ya que resulta de la inversión de la forma resultante del cable. Si esta no fuera exigencia. generando tensiones de compresión. sería el brazo que generaría un momento cuyo efecto sería de girar la sección y producir la flexión de la pieza. Para considerarlas como estructuras de compresión dominante. B y C. 7) Explique el método de cambio de polo. estará solicitada exclusivamente con tensiones de compresión.4 8) ¿Está limitada la forma en las estructuras de compresión dominante? Resulta imprescindible en una estructura de compresión dominante el uso de ciertos materiales. resultarían admisibles las solicitaciones de tracción perfectamente absorbibles por el acero .Son aquellas en las que en su vida útil cualquier sección de los elementos resistentes que las componen. El arco corresponde entonces al antifunicular de cargas. A. 3) ¿Cuál es la forma natural de equilibrio de una estructura de compresión dominante. La forma natural del equilibrio se produce cuando el eje baricéntrico de la estructura coincide con el anti-funicular de la carga del peso propio. técnicas constructivas o por condiciones de proyecto. 4) ¿Cómo se debe adecuar el antifunicular de cargas a la forma prediseñada? Indique si se preservan o mantiene la flecha y la luz. el anti-funicular o polígono de las presiones pasará por el centro de gravedad (G) de las secciones transversales. Para las cargas permanentes. la distancia (excentricidad) entre ella y el centro de gravedad de la sección considerada. En definitiva. 6) ¿Qué entiende por línea de presiones? La línea de presiones responde al antifunicular de la carga del peso propio mas el viento. Graficar el mecanismo de desviación de cargas de un arco. 5) ¿Qué es el antifunicular de cargas? Para las estructuras de tracción pura se toma el cable colgante mediante el análisis del funicular de cargas. Pag. Pero si por el efecto de las cargas accidentales este polígono de presiones se desviara de dicha posición. sino una estructura solicitada a flexocompresion con gran excentricidad. Compresión dominante: -Son aquellos en las que en su vida útil. ya que son mas peraltadas que las de tracción. Pueden ser bóvedas de cañón corrido que puede considerarse como una sucesión de arcos apoyados en los estribos con luz y flecha. 12) Enunciar y graficar las posibilidades formales de las estructuras de compresión dominante. estará solicitada exclusivamente con tensiones de compresión. Son aquellas estructuras que al igual que las de tracción pura. -La flecha es aconsejable que se encuentre dentro del 7 al 15% ya que dentro de ese entorno la parábola y la catenaria son muy similares. La longitud no tiene mayor . Constituye la forma dual de una estructura de tracción pura según una superficie de revolución de doble curvatura total positiva resuelta con cubierta pesada. Mencionar materiales. secciones y luces posibles. -La forma que adopta el cable es la de un polígono funicular de cargas. indicio evidente del mecanismo estructural en juego.como por ejemplo. -La posibilidad de modificar geométricamente no es posible para el arco ya que debe ser rígido para mantener su forma. Constituyen arcos radiales aislados entre si. trabajan a partir de su forma. siendo además condición impuesta por los materiales. de utilizarse un material como el HªAª para la construcción de la bóveda. Los semiarcos se apoyan en un anillo superior (comprimido) y uno inferior (traccionado). -La estructura es capaz de cambiar de forma al modificarse la posición de la carga. Ya no sería entonces de compresión dominante. La bóveda: Es una estructura con forma de superficie cilíndrica cuya generatriz g es el antifunicular de las cargas del peso propio. Tracción pura: -Son aquellos que bajo las cargas de servicio sus elementos componentes están solicitados solamente a tracción baricentrica. pertenezca a las estructuras de forma activa y no a las de más activa en donde el trabajo principal corresponde a la flexión. 9) ¿Por qué se les denomina estructuras de forma activa? Los sistemas estructurales de forma activa son aquellos que tienen la necesidad natural de adaptación de su forma al funicular de cargas exteriores para poder trasladas las cargas a los apoyos. en donde la estructura materializa el camino de las cargas hacia los apoyos. Las más utilizadas son generalmente dos: la bóveda y la cúpula. La cúpula por ejemplo es una estructura con forma de superficie de revolución de doble curvatura total positiva cuya generatriz g es el antifunicular de las cargas de peso propio (estado principal). Ello implicaría adoptar una altura razonable para la sección transversal con el fin de obtener una armadura económica pero librada de la imposición de deber soportar exclusivamente tensiones de signo negativo. -La flecha no esta entre 7 y 15% de l luz. 11) Que es una superficie de doble curvatura total positiva? Dar ejemplos y graficar generatrices y directrices en cada una de ellas. 10) Semejanzas y diferencias entre las estructuras de compresión dominante y tracción pura. Dependerá de la magnitud e importancia del componente de flexión que el arco en una estructura de compresión dominante. cualquier sección de los elementos resistentes que las componen. -La forma que adopta el cable es la de un polígono antifunicular de cargas. a esta figura se la conoce con el nombre de núcleo central de la sección comprimida. 16) ¿En que sección del arco se da el máximo esfuerzo en sentido horizontal? Luego de conocer la fuerza resultante a raíz del polígono funicular. en ningún caso a 1/6 de la altura de la sección. como así lo hacen los apoyos continuos. ya que superado ese límite. Ya se pueden obtener en consecuencia las cargas del peso propio. La cúpula: Es una estructura con forma de superficie de revolución de doble curvatura total positiva cuya generatriz g es el antifunicular de las cargas de peso propio. En una estructura de compresión dominante como por ejemplo en una bóveda. por efecto de las cargas accidentales. cuyos arcos resultan ortogonales a las generatrices rectas. De este modo es posible determinar en entornoG por donde deberá pasar N para evitar producir esfuerzos de tracción. siempre que remplacemos h por la dimensión correspondiente a la dirección en estudio. Las bóvedas de enrejado comunes están constituidas por la intercesión de arcos oblicuos entre 45º y 60º respecto de las generatrices. 15) En un arco triarticulado. donde es máxima la excentricidad? Cual es el límite de la excentricidad?Similar a la 14. La cubierta misma puede ser por ejemplo de loseta de hormigón. puede separarse del centro de gravedad G en cualquier dirección. estos se apoyan sobre la curva tentativa g estimada a priori. Constituyen arcos radiales aislados entre si. comenzará a aparecer dichos esfuerzos de tracción incompatibles con el sistema estructural y los materiales aptos para el trabajo de compresión. 17) ¿ En que sección del arco se da el máximo esfuerzo de compresión? Luego de conocer la fuerza resultante a raíz del polígono funicular. Puesto que la curva de presiones. Cada semi arco esta definido por una longitud en la base y superiormente (estas magnitudes se obtienen mediante la división en igual número de partes de los anillos inferiores y superiores respectivamente. 14) Como se halla la excentricidad máxima de una sección comprimida? Para evitar la aparición de tensiones de tracción. En una estructura de compresión dominante como por ejemplo en una bóveda. Adoptando una altura razonable para la sección transversal con el fin de obtener una armadura económica pero librada de la imposición de deber soportar exclusivamente tensiones de signo negativo. el gajo ha quedado subdividido en sectores trapeciales de base. Ya no sería entonces de compresión dominante sino una estructura solicitada a fexocompresión con gran excentricidad. y transmitido directamente a tierra. Bóveda de arcos portantes diferenciados. Son datos los valores de la luz y la flecha. la excentricidad no debe ser superior. altura y espesor. Son dos series simétricas de arcos que no precisan de la colaboración de las viguetas rectas. esta fuerza toma los máximos esfuerzos descomponiéndose en dos. . esta fuerza toma los máximos esfuerzos descomponiéndose en dos. 13) Defina y describa a que se denomina núcleo central de una sección. El procedimiento es similar al empleado para las bóvedas: la luz de semi arcos se ha dividido en segmentos iguales. En el sentido horizontal el máximo esfuerzo es absorbido por los tensores y equilibrado por la componente horizontal del apoyo opuesto. tomado el esfuerzo máximo de compresión por la zapata. lo analizado en un plano vertical también lo es para cualquier otro.importancia ya que solamente interviene en lo referente a la rigidez general del conjunto pero si la tiene para el diseño de los apoyos. También contamos con cargas accidentales (viento. 18) Que tipo de cargas puede recibir una estructura de compresión dominante y por que? Una estructura de compresión dominante cuenta con cargas permanentes. Que verificaciones de calculo se deben verificar? El predimencionado de un arco de compresión dominante es similar tanto para la bóveda como para la cúpula: la luz del semi-arcos se ha dividido en segmentos iguales. -Al pandeo: Lp=La/2 -A la flexocompresion: Se determinan los valores de RN (resultante) y e y se verifican las secciones correspondientes. produce una presión a barlovento y una succión a sotavento según el diagrama de cargas no uniforme. . estos se proyectan sobre la curva tentativa “g” estimada a priori. A modo de ejemplo de carga accidental. menor que el correspondiente a la sección proyectada. debiendo ser el momento de inercia calculado. altura y espesor. es la carga axial que da inicio a la inestabilidad por pandeo en un elemento estructural. Luego se procede de manera similar con la bóveda de cañón corrido. -Hallar el momento de inercia necesario para la carga crítica. Se debe verificar que el esfuerzo actuante en el ¼ de la luz no produzca el pandeo de la pieza. Partiendo de la expresión de Euler existen dos posibilidades: -Obtener la carga crítica del pandeo y comparar este valor con el esfuerzo actuante en el ¼ de la luz. Ya se pueden obtener en consecuencia las cargas del peso propio (P). la acción del viento sobre la superficie de la bóveda. sería el brazo que generaría un momento cuyo efecto sería el de girar la sección y generar la flexión en la pieza.Ídem anteriores. debiendo verificarse que la carga crítica de pandeo supere de 3 a 5 veces la del esfuerzo actuante. de manera tal que la cúpula deberá coincidir con el antifunicular de este diagrama de cargas considerado principal (línea de presiones). uniformemente para toda la superficie de éstas. la distancia (e) entre ella y el centro de gravedad de la sección considerada. El antifunicular o polígono de fuerzas pasará por el centro de gravedad (G) de las secciones transversales generando tensiones (S max) de compresión. 19) Como se dimensiona un arco de compresión dominante? Explique los pasos del procedimiento. la flecha y la carga o peso propio de la estructura que claro también dependerá del material utilizado. cuyos valores provienen del cálculo según la luz. etc) este polígono de presiones se desviará de dicha posición. sismo. 21) Que es el núcleo central y cual es la excentricidad máxima en estructuras de compresión dominante? Graficar. 20) Que es la carga crítica de pandeo? También llamada carga de Euler. en algunos casos las tensiones mas comprometidas no se producen necesariamente en la sección sometida a la solicitación máxima. dilataciones. Las verificaciones son: -De las tensiones de compresión: Como el área de las secciones del semi-arco es variable. Por lo cual se debe averiguar el valor del esfuerzo actuante n dicho punto. el gajo ha quedado subdividido en sectores trapeciales de base. -Calado de la bóveda con aberturas en forma de arcos. En el caso de la bóveda: -Apoyos continuos: Solución posible cuando los accesos se producen por las cabeceras. -Apoyos discontinuos: Viga continua de borde apoyada sobre columnas distanciadas (m). 26) Que sucede si la relación flecha luzes mayor que le 30% es decir cuando un arco es muy peralteado? 27) En qué se diferencia una bóveda de cañón corrido a compresión dominante respecto a una cáscara cilíndrica de planta rectangular? Características principales de una y de otra. tienen escasa aplicación. H es absorbida aprovechando el empuje del terreno. 22) Como se resuelve estructuralmente el diseño de un arco a compresión dominante para el caso en que no se verifica el pandeo? Pag 25 23) ¿Qué dirección toman los esfuerzos en los apoyos de las estructuras de compresión dominante? Explicar que sistemas de apoyos posibles. 24) Que solución adoptaría para fundar una bóveda de cañón corrido? Idem 23. -Zapata continua capaz de equilibrar esfuerzos horizontales. -Zapata continua apta para tomar cargas verticales solamente. -Viga continua de borde sobre columnas distanciadas (m). Estos pueden materializarse en formas diferentes o de manera integrada. pues la bóveda llega directamente a la fundación. se debe tratar de disminuir esta distancia pues la viga esta solicitada no solo a la flexión por la carga N (t/m) sino también a torsión por ser de eje curvo. -Calado de la cúpula con aberturas de forma de arcos. En el caso de la cúpula es muy similar a la bóveda pero con las modificaciones necesarias para soportar una cubierta de revolución: -Apoyos continuos: Dada la característica de forma cerrada de la cúpula. Se descompone la resultante en H y V. Graficar. -Apoyos discontinuos: La necesidad de aberturas sobre los bordes rectos impide que el esfuerzo N del estribo llegue a tierra. 25) Que solución adoptaría para fundar un arco de compresión? Idem arriba. 28) Que luces pueden cubrir estas estructuras? 29) Cuales son las ventajas y las desventajas y/o inconvenientes de estas estructuras? LAMINARES: CASCARAS Y PLEGADOS . Se emplean criterios similares desarrollados para la bóveda en condiciones semejantes. -Zapata continua que toma directamente el empuje inclinado. La inercia depende de la curvatura. 2) Clasificación de las estructuras laminares Las laminas se pueden dividir en cascaras y plegados. son fáciles de ejecutarlos. . tienen bajo peso propio. y se clasifican en. 4) Defina el concepto de cascara y sus posibilidades formales.Existe una gran identidad entre la estructura y la esencia del edificio. Cascaras esféricas: superficies esféricas -Doble curvatura total negativa: -Traslación – Ej. Las cascaras son laminas curvas. 1) ¿Cómo se definen las estructuras laminares? Las estructuras laminares son aquellas que actúan principalmente por su continuidad superficial y su forma. convenientemente apoyadas. es decir.. . se logra fundamentalmente.La estructura laminar es simultáneamente la envoltura del espacio interior y la piel exterior de la construcción. laminas o de ambas maneras simultáneamente. Cascaras cilíndricas -Revolución – Ej.. y tangenciales.. Hay 3 tipos geométricos básicos de cascaras: -Traslación – Ej. Cascaras con forma de hiperboloide de revolución 5) Defina el concepto de plegado. El plegado tiene la ventaja de poder soportar cargas que le resultaría imposible siendo plano. la resistencia superficial frente a esfuerzos normales y tangenciales (estado membranal). lo que le permite el buen funcionamiento de los mecanismos sustentantes y manteniendo el perfil superficial de la lámina. Cascaras con forma de paraboloide hiperbólico -Revolución – Ej. siendo la de doble curvatura la más resistente. unidos por sus bordes o aristas. . por medio de esfuerzos interior normales y tangenciales.Cuenta con una rigidización del borde. no el material. -PREG 16 3) ¿Cuáles son las principales características o condiciones de las estructuras laminares? clasificar por su curvatura) . .. .Resisten por su forma y son suficientemente delgadas como para no desarrollar importantes tensiones de flexión. Las cascaras son . -PREG 4.La forma es lo que resiste la flexión. mayor resistencia. buenos acústicamente y con iluminación uniforme. como losas. pero suficientemente gruesas para admitir esfuerzos normales de compresión y de tracción. debido al aumento de su rigidez. consiguiendo así preservar su forma. en las que el equilibrio de las cargas externas. . corte o torsión. Cascaras cónicas -Doble curvatura total positiva: -Traslación – Ej. . Cascaras elípticas: paraboloide hiperbólico -Revolución – Ej. El plegado es un tipo estructural constituido por elementos estructurales superficiales planos o alabeados. Las láminas pueden ser curvas o planas. A mayor curvatura. Además.Es importa nte la continuidad estructural.Factores fundamentales de la cascara: pequeño espesor – curvatura – elementos de borde. y se clasifican en. Las cascaras son . . cubriendo entonces grandes luces sin apoyos intermedios. Estos elementos planos o alabeados se comportan según los casos. My momentos flectores . contenida en x Solicitaciones posibles: . viga). ya integrados en el espesor.σt tensión normal + o – en la cara x . y provistas de elementos de borde.Tyx. es decir. la superficie media es aquella que equidista del extradós e intradós.Nx. contenida en y . Myx momentos torsores 8) ¿A qué se llama superficie media de una lámina de espesor variable? Superficie media es aquella en que todos sus puntos equidistan del intradós y el extradós. Las tensiones internas son: . Si es una lámina de espesor variable.тxy tensión de corte.тxz tensión de corte. 6) ¿Cuál es el comportamiento estructural de las cascaras? Las cascaras son estructuras de pequeño espesor frente a las otras dos dimensiones. 7) ¿A que solicitaciones internas están sometidas las cascaras? ¿Por qué? Explicar y graficar.Qx. y tangenciales. paralela al eje z. tímpano. curvatura y elementos de borde (anillo. 9) ¿Cuál es el comportamiento estructural de las cascaras? .σx tensión normal + o – en la cara x . corte o torsión. que permiten su funcionamiento como estructuras espaciales. curvadas en una o dos direcciones. Qy esfuerzos de corte . y si alguno de estos elementos falta.Mx. paralela al eje x. no nos encontramos en presencia de una cascara. paralela al eje y. tensor.тyx tensión de corte. Txy esfuerzos tangenciales . Resisten por su forma y son suficientemente delgadas como para no desarrollar importantes tensiones de flexión. contenida en y . Tres son los factores fundamentales que entran en la definición de cascara: pequeño espesor. Si se trata de una lámina de espesor constante.тyz tensión de corte. pero suficientemente gruesas para admitir esfuerzos normales de compresión y de tracción.σy tensión normal + o – en la cara y .Mxy. paralela al eje z. olvidándose del mismo hasta el momento del dimensionado. Ny esfuerzos normales . la superficie media se halla a e/2 en todos los puntos. En el análisis estructural de las cascaras todos los esfuerzos internos se refieren a la superficie media. contenida en x . y estaríamos en el ámbito de las láminas gruesas o placas. que el borde sea rígido. Identificar directrices y generatrices. Consecuentemente. no el material. consiguiendo así conservar su forma. la relación es entre 1/100 y 1/250. de carga y de borde) Son condiciones para que la estructura trabaje en estado laminar que tenga continuidad estructural. -Apoyo móvil: cumple con las condiciones requeridas. pero impide el desplazamiento. Si los valores obtenidos fueran menores que C. pero es muy difícil su construcción. son simultáneamente la envoltura del espacio interior y la piel exterior de la construcción. También. por lo tanto. es también un acto creador. La inercia en las cascaras. Por ejemplo para una lámina curva de H °A °. es decir. hablar de forma es hablar de inercia. permite el giro. funcional. 13) Cómo se debe apoyar una cascara? ¿Cómo influyen los apoyos en las deformaciones de estas estructuras? Hay tres tipos de apoyos posibles. permite el giro y el desplazamiento. por ejemplo. depende de la curvatura. La obtención de una forma correcta es lo que posibilita a la estructura transmitir de modo adecuado las cargas actuantes y repartirlas en la superficie de la misma. el espesor sería tan pequeño que no podría tomar esfuerzos de compresión y estaríamos en presencia de una membrana. utilitario y estético. ya que los sistemas estructurales laminares. siendo C=e/r. CREERIA QUE SON LAS DE DOBLE CURVATURA TOTAL NEGATIVA. desde el enfoque estructural.Apoyo empotrado: es el más fácil de construir. 11) ¿Cuáles son las formas geométricas más usuales para cubrir grandes luces con estructuras laminares? Graficar y clasificar según la curvatura.3) BUENO. en tensiones de pequeña magnitud. entendiendo que es ella quien funciona como mecanismo sustentante y debe resistir la flexión. teniendo rigidez y resistencia. en donde cada uno tiene su propia relación. . La forma es entonces lo que resiste la flexión.. Aparecen entonces un esfuerzo cortante Q y un momento M. es decir resistencia y rigidez. Y si los valores fueran mayores que C podría tomar valores importantes de flexión para lograr el equilibrio. ya que esto es lo que permite el buen funcionamiento de los mecanismos sustentantes. Por último. que la forma sea capaz de otorgar inercia a la estructura. -Apoyo fijo: es de más fácil construcción. la resistencia superficial frente a esfuerzos normales y tangenciales (estado membranal). siendo estas más resistentes cuanto mayor sea su curva. Las láminas resisten por su forma. REV:HIP DE 1 HOJA – TRASL: PH (PAG. Al impedir no solo el desplazamiento sino . pero es el que produce mayor perturbación en el borde. y mantener un perfil superficial de la lámina.Es la forma de la superficie la que determina el mecanismo sustentante. no mentira porque dice clasificar según curvatura (PAG 29) 12) Explique las condiciones para que una estructura trabaje en estado laminar (condiciones geométricas. NO ES CLARO EN EL LIBRO. conseguir diseñar una forma eficaz para la superficie de la cascara. 10) ¿Cuál es la relación entre el espesor e y el radio de curvatura R en una lámina curva? La relación entre e y R se la conoce como C. TAMBIEN PUEDEN SER LOS PLEGADOS. Esto está relacionado con el material empleado. siendo el apoyo ideal. debido al aumento de su rigidez. 17) ¿Qué entendemos por estado membranal y qué condiciones se deben cumplir? ¿Qué sucede si alguna de estas características no se cumple? ¿Qué relación existe entre cascaras y membranas? . alabeados con forma de sector de paraboloide hiperbólico. Los plegados se pueden clasificar según la forma de sección. Estos elementos planos o alabeados se comportan según los casos. son fáciles de ejecutarlos. Además. Explicar y graficar posibilidades formales. buenos acústicamente y con iluminación uniforme. aplicado en todo el borde de la lámina. tienen bajo peso propio. Además. con lo que solo posee esfuerzos en el plano tangente. piramidales. como así también el momento de empotramiento Me. su desarrollo superficial expuesto impide un adecuado aislamiento térmico. por su configuración geométrica. Se suele entender como lamina aquellos elementos superficiales que poseen un radio de curvatura al menos diez veces mayor que el espesor de la misma. en donde están los plegados prismáticos. unidos por sus bordes o aristas. Si la lamina es delgadísima (de espesor despreciable respecto a sus dimensiones y su radio de curvatura) se la llama membrana. comportamiento estructural y características principales. Graficar. en greca. materiales. con conicidad. 15) ¿Qué entendemos por estructuras laminares? Clasificación. laminas o de ambas maneras simultáneamente. la desventaja del plegado radica en la imposibilidad de soportar cargas concentradas por el efecto del punzonamiento. y láminas y membranas. El plegado es un tipo estructural constituido por elementos estructurales superficiales planos o alabeados.también el giro. mientras que las láminas son elementos estructurales superficiales y con curvatura. láminas y membranas? La diferencia entre placas. 14) ¿Qué diferencia hay entre placas. Las placas son aquellas que no poseen curvatura. radica principalmente en su curvatura. Por otro lado. trapecial o trapezoidal. y se considera que está desprovista de rigidez a torsión y a flexión. siendo estas triangulares. ventajas y desventajas del sistema. semiprismáticos. cubriendo entonces grandes luces sin apoyos intermedios. El plegado tiene la ventaja de poder soportar cargas que le resultaría imposible siendo plano. como losas. y que salvan distancias entre apoyos también al menos diez veces mayores que dicho espesor. combinada con greca y trapecial o trapecial compuesta. Solamente acepta cargas uniformemente distribuidas. 16) Defina el concepto de plegado y sus características principales. También. aparecen el esfuerzo cortante Q y el momento M correspondiente. secciones. En general. sino únicamente líneas de apoyo. Se debe interpretar esto como un estado análogo al de las membranas. No puede tener puntos de apoyo. La membrana es un caso particular de la cascara en donde el espesor e es tan pequeño que solo resiste esfuerzos normales de tracción. no puntual. A lo largo de estas líneas. la variación de los radios de curvatura sobre la superficie debe ser continua. Los apoyos son un requisito en las cascaras. No puede tener puntos de apoyo. Los apoyos. Los requisitos para que se cumpla el estado membranal radican en las cargas. cuando se elige un material resistente apropiado.13 . Clasificación formal – PREG. y su variación no debe presentar discontinuidades en toda la superficie. sin cambios bruscos en la curvatura. se le da curvatura y espesor. es decir. debe haber continuidad en el apoyo. la geometría y los apoyos. Para ellos los valores de los radios en dos puntos de la superficie inmediatamente próximos deben ser iguales. cerámicos armados. madera laminada. 19) ¿Cómo transmite una cascara los esfuerzos a los apoyos? Explicar y graficar distintas posibilidades. 18) ¿Cómo se pueden clasificar formalmente las cascaras? ¿Cómo se materializan? Graficar. debe haber continuidad en el apoyo. en general. también son un requisito. torsores. es decir. sino únicamente líneas de apoyo. esfuerzos internos normales y tangenciales. ventajas y desventajas. Estos no deben restringir o impedir las deformaciones de la lamina. la carga corresponde al peso propio. las reacciones de apoyo son fuerzas continuas y paralelas a las tangentes en cada punto.4 Respecto a la materialización. La carga debe ser distribuida. elásticos reforzados con fibra de vidrio. por no existir momentos flectores. madera. se desarrollan exclusivamente. esfuerzos tangenciales. aluminio y duraluminio. Grafico y ventajas y desventajas – PREG.El estado membranal es aquel para el cual en una lamina delgada curva. y se lo apoya convenientemente. Estos no deben restringir o impedir las deformaciones de la lamina. Es posible materializarlos con hormigón armado. Por otro lado. las reacciones de apoyo son fuerzas continuas y paralelas a las tangentes en cada punto. cualquier superficie geométrica de simple o doble curvatura se puede materializar en una cascara. A lo largo de estas líneas. etc. esfuerzos tangenciales.