integrantes:
alexander Rios 19649629
Desirre Moralez 21376859
Moises Vielma 19671419
42A- Nocturno.
Profesor: MIGUEL MENAS
sábado, 21 de julio de 2012
Definición de estructura
Es el conjunto de elementos resistentes, convenientemente vinculados entre sí, que accionan y reaccionan bajo los efectos de las cargas. Su finalidad es resistir y transmitir las cargas del edificio a los apoyos manteniendo el espacio arquitectónico, sin sufrir deformaciones incompatibles.
Estructura de las Torres Petronas
Las torres
descansan sobre una losa de hormigón, que a su vez está situada sobre un
“bosque” subterraneo de pilares de hormigón y acero. La estructura se basa en
un núcleo y pilares de hormigón. La estructura metálica fué desechada debido a
la poca disposición de los constructores malayos a trabajar con estructura de
acero, así como a la necesidad de minimizar vibraciones en las partes
superiores de las torres. Cada torre está compuesta por 16 columnas cilíndricas
de cemento armado, cada una de las cuales ocupa un ángulo de la estrella.
El diseño estructural
del puente tenía la dificultad de tener que acomodar la posible diferencia de
movimientos y asentamientos entre una y otra torre. Esta dificultad fué
solucionada uniendo el puente a cada torre mediante tres apoyos dispuestos en
forma de V invertida, que permiten que el puente se mantenga equidistante a las
dos torres en cualquier caso.
Su diámetro, de 2,4 metros, se ahúsa hacia arriba; las columnas están finalmente unidas unas a otras por vigas de arco, también de cemento.
Estructura del
edificio Burj Khalifa
El Burj Khalifa
se compone de una base con 3 alas, las cuales ascienden cada una a distinta
altura y van haciendo que la estructura del edificio vaya siendo más pequeña.
La posición de las alas forma una escalera en caracol con dirección a la
izquierda, que rodea el edificio y sirve para contrarrestar los fuertes vientos
y las numerosas tormentas de arena en Dubai.
El Burj Khalifa
cuenta con 6 niveles mecánicos en donde se situa la maquinaria que regirá los
sistemas del edificio. Estos pisos pueden distinguirse en la fachada del
edificio ya que son más grandes que los otras plantas y presentan un color de
vidrio más oscuro.
A partir del
último nivel mecánico del Burj Dubai localizado a más de 500 metros de altura,
la distancia de las alas cambia y se hacen más pequeñas para que al final
puedan tener un área pequeña y termine el edificio en una punta que es la
antena, en este caso.
El sistema de la torre utiliza núcleos de hormgión armado de alta resistencia en cada columna con lo cual se alinean los núcleos centrales de todas las columnas para lograr una estructura sin momentos y con mayor resistencia a la torsión que la fueza del viento pueda llegar a ocasionar.
A partir del piso
156 la estructura es exclusivamente de acero.
La fundación o
base de este edificio es la más grande jamás construida, ya que tiene un
sistema de varillas de 1.5 metros de diametro en su base y más de 50 metros de
altura.
burj dubai evolution
Estructura del edificio taipei 101
La resistencia de
la estructura del edificio se basa en 8 columnas laterales, y 16 columnas
centrales. Estas últimas forman una mega estructura por donde pasa el ascensor.
Las columnas son un híbrido de metal y hormigón. La dimensión del acero de las
columnas es de 3.6 metros de ancho, 3,4 x 3 metro de largo y tienen un espesor
de acero de 80 milímetros.
El cuerpo de las
columnas se llenó con hormigón armado, para lograr más resistencia. La parte
circular del edificio esta formada por “mega columnas y mega vigas”, y para la
unión de ambas se hace, cada ocho pisos, entrecruzando las columnas centrales
con las laterales a través de las vigas. Para las uniones se realizan unos
cortes en las vigas, lo que permite estabilizar mejor el peso y disipar la
energía en casos de derrumbes, para evitar que las paredes se agrieten. En la
parte principal del edificio además se le agregan unos 30 metros más de
columnas, los cuales penetran a la parte rocosa del terreno. En esta parte del
soporte, se agregan un total de 601 columnas subterráneas de 1.5 metros de
diámetro, más otras 16 columnas de apoyo en la parte comercial del Taipei. Para
distribuir la carga del edificio, los ingenieros construyeron una plataforma de
concreto en la parte central de 3.5 metro de espesor y en la parte periférica
de 4.7 metros y en los laterales de 3.5 metros. “Las columnas se apoyan en la plataforma
y ésta a su vez distribuye la carga sobre las columnas de apoyo a nivel de
suelo”, explicó Shi Ying Kan, durante su reciente visita a República
Dominicana.
viernes, 20 de julio de 2012
Estructuras abovedadas
Estructuras de armadura o armazón. Estructuras formadas por piezas
alargadas, como barras, tubos, pilares, vigas, travesaños o cables unidos entre
sí para formar una especie de esqueleto o armazón. Según la disposición de sus
elementos, las clasificamos en: entramadas, trianguladas y colgadas.
El descubrimiento del arco y la
bóveda permitió cubrir espacios mayores y aumentar los huecos en la estructura.
Los arcos y las bóvedas están comprimidos. Una bóveda es el resultado de situar
varios arcos uno a continuación de otro (bóveda de cañon) o de entrecruzarlos y
rellenar los espacios intermedios (bóveda de crecería).
Estructuras
entramadas.Son
las estructuras utilizadas en a construcción de edificios y viviendas. Está
constituida por barras de hormigón o acero unidas de manera rígida formando un
emparrillado. Cada parte de la estructura tiene una misión específica.
tipos de estructuras
Estructuras naturales.- creadas por la naturaleza, el
esqueleto humano, el tronco de los árboles, el caparazón de las tortugas,...
Estructuras artificiales.- conjunto de elementos sencillos
proyectados y construidos por el hombre y dispuestos de forma que den rigidez y
permitan soportar, sin romperse o deformarse en exceso, determinadas cargas o
esfuerzos para las que han sido diseñadas. dentro de las estructuras
artificiales tenemos:
structuras masivas.-Las primeras estructuras se
formaban acumulando material sin dejar apenas huecos, colocando bloques de
piedra o arcilla unos encima de otros o excavando en la roca. Para las ventanas
o huecos se utilizaban los dinteles de piedra o madera. Los dinteles constan de
una barra horizontal colocada sobre dos soportes verticales, normalmente con la
finalidad de dejar un hueco debajo de ellas. También se denomina viga o
cargadero.
fuerzas de las estructuras
La acción
de las fuerzas sobre los cuerpos y su estructura provoca una serie de efectos
internos. Estos efectos se manifiestan como tensiones externas.
Esfuerzo es
la tensión interna que experimentan todos los cuerpos sometidos a
la acción de una o varias fuerzas.
Atendiendo
a la dirección y sentido en que actúan las fuerzas que los originan, los
esfuerzos se clasifican en:
Cargas de las estructuras
Fijas o permanentes .- No varían con el tiempo como el peso del cuerpo.
Variables o sobrecargas .- Unas veces actúan sobre
el cuerpo y otras no, como las mochilas.
¿Qué condiciones debe cumplir una estructura para funcionar bien?. En una estructura valoramos de formo independiente, las siguientes cualidades:
Estabilidad.- Ha de conseguir que el objeto sea estable,
no vuelque con facilidad. Para esto el centro de gravedad debe de estar lo más
cerca posible de su base.
Resistencia.- Tiene que soportar los esfuerzos a los que
se ve sometida sin romperse.
Deformación controlada.- Debe deformarse siempre
dentro de los límites que permiten al objeto para el cumplimiento de su
función.
Estas condiciones son independientes, una estructura puede ser estable y romperse o ser resistente y no tener estabilidad
Las estructuras estables son aquellas que, al aplicarle una fuerza sobre ellas, conservan su posición, son inestables aquellas que al aplicarles una pequeño empuje, pierden el equilibrio.
Fijas o permanentes .- No varían con el tiempo como el peso del cuerpo.
¿Qué condiciones debe cumplir una estructura para funcionar bien?. En una estructura valoramos de formo independiente, las siguientes cualidades:
Estas condiciones son independientes, una estructura puede ser estable y romperse o ser resistente y no tener estabilidad
Las estructuras estables son aquellas que, al aplicarle una fuerza sobre ellas, conservan su posición, son inestables aquellas que al aplicarles una pequeño empuje, pierden el equilibrio.
La
estabilidad está relacionada con el centro de gravedad. el centro de gravedad
es un punto imaginario en el que estaría concentrada toda la masa del cuerpo si
se pudiera comprimir. Si este punto se sitúa fuera de la base del objeto, este
se vuelve inestable y cae.
El centro
de gravedad no cambia sea cual sea la posición que adopte. En los cuerpos
geométricos el centro de gravedad es fácil de calcular siendo algo más
complicado en los cuerpos irregulares. En este último caso es necesario el uso
de un plomada para calcular el centro de gravedad.
ESTRUCTURAS
En la
naturaleza hay muchas fuerzas: la fuerza de la gravedad, la fuerza del viento,
las fuerzas mecánicas que mueven máquinas, las presiones de los gases, las
fuerzas que desarrollan los músculos.... ¿Cómo podemos definir una fuerza? ¿qué
es una fuerza?. Si empujamos un libro con un dedo, este se desplaza, mientras
que si apretamos una goma de borrar esta no se desplaza sino que sufre una
deformación. Siempre que aplicamos una fuerza sobre un cuerpo se produce uno de
estos dos fenómenos o los dos simultáneamente, de modo que podemos definir
fuerza como:
Una fuerza
es todo aquello capaz de deformar un cuerpo (efecto estático) o alterar su
estado de movimiento o reposo (efecto dinámico).
Los cuerpos
están sometidos a la acción de diferentes fuerzas, ¿cómo consiguen no
deformarse ante la acción de tales fuerzas?, gracias a su estructura.
Todos los cuerpos presentan partes que les sirven de sujeción y evitan que se
desmorones o se deformen en exceso. En nuestro caso esta estructura la forman
los huesos, en las plantas el tallo, en una silla las patas, en un edificio las
vigas y columnas... Todas estas partes reciben el nombre de estructuras que
pueden ser naturales o artificiales.
Una estructura
es un conjunto de elementos capaces de soportar fuerzas y transmitirlas a los
puntos donde se apoya, con el fin de ser resistente y estable. Las fuerzas que
actúan sobre una estructura se llaman cargas.
Las cargas
pueden ser el propio peso de la estructura, el peso de los elementos que se
colocan sobre ellas, el viento, la nieve.
Estructuras de acero
Por lo general, se elige a las estructuras
de acero en determinadas construcciones porque agilizan los plazos de
obras, reducen los gastos de financiación y, también, los costos de la
construcción.
Usualmente su estructura consiste en un entramado
con nudos articulados, vigas continuas o sencillamente apoyadas, con
complementos singulares de celosía a fin de arriostrar el conjunto.
No obstante, en algunas ocasiones se usan
estructuras de nudos rígidos, aunque los nudos articulados resultan más
convenientes al utilizar menos material y en cuanto a plazos, costos y
superación de controles. Actualmente, los esquemas de nudos rígidos se emplean
cada vez más de acuerdo a los avances de la tecnificación.
Las ventajas de usar estructuras de acero
- Cuando hay que realizar obras con plazos de ejecución acotados.
- Cuando la obra se va a realizar en un sitio muy congestionado, como
un centro industrial o urbano cuyos accesos sean muy complejos.
- Cuando lo que se construye es un edificio de crecimiento potencial
o cuando sea probable que cambie su función original.
- Cuando se construye un edificio en un terreno desparejo. En estas
situaciones son preferibles los entramados con nudos articulados.
- Obras en lugares donde existen amplios espacios libres como un
salón o un local público.
Casos en los que no se debe utilizar la
estructura de acero
- Edificios con acciones dinámicas.
- Edificaciones situadas en sectores de atmósfera hostil, como las
marinas o parques industriales.
- Edificios donde hay una marcada tendencia a la carga del fuego como
en almacenes o laboratorios.
Cómo son las estructuras
Las estructuras metálicas cumplen con las
mismas funciones que las de hormigón. Por eso, su diseño debe estar pensado
para que resistan acciones verticales y horizontales.
Cuando las estructuras sean de nudos rígidos,
cosa que no es muy usual, las soluciones generales para que soporten cargas
horizontales, serán iguales que para esquemas de hormigón armado.
Ahora, si hablamos de estructuras articuladas,
como suelen ser las estructuras de acero, es imprescindible hacerlas más
rígidas mediante triangulaciones o añadiendo pantallas adicionales.
Las soluciones
Con el objetivo de hacer más rígida la
estructura es que se utiliza la triangulación, guardando las pantallas para las
zonas interiores correspondientes a cajas de escaleras y ascensores.
Lógicamente,
la trascendencia de las acciones horizontales se incrementa de acuerdo a la
altura de la edificación, dado que son consecuencia de la acción del viento, y
justamente es en edificios de una altura considerable donde se puede alcanzar
soluciones más óptimas.
Para
fabricar una estructura de acero, se usan barras cuya elaboración es industrial
y su forma corresponde a diferentes tipos como: perfil doble T, Perfil T,
sección cuadrada o redonda.
También hay
piezas de metal de distintas clases, que se utilizan como medios de unión de
esos perfiles.
Teniendo en
cuenta todos esos elementos y las distintas formas de utilizarlos, se puede
decir que hay varios diseños posibles para las estructuras de acero.
Sistema
de uniones rígidas estandarizadas para estructuras metálicas de edificios
mediante la utilización de piezas de unión estándar
Transforma
la estructura del edificio en un mecano.
_Aumenta la
rigidez de la estructura pese a utilizar perfiles más ligeros con notable
ahorro de material.
_No produce
flechas y aprovecha el material al máximo que trabaja en estado semi-rígido.
_El proceso
de mecanización en taller es mínimo y en algunos casos innecesario.
_El montaje
atornillado en obra es rápido y fácil de ejecutar.
_El diseño
estructural es sencillo al igualarse los tipos de unión que resisten mas que
las barras.
La
estructura del edificio se compone de:
- los perfiles metálicos: Los
tipos H e I estandar
- los elementos de unión:
tornillos de alta resistencia
- los elementos prefabricados
para las conexiones.
Estos son
el principal elemento innovador del sistema porque posibilita la
estandarización de las soluciones y su rápida aplicación, lo cual puede llegar
a reducir considerablemente el empleo de mano de obra y tiempo en el proceso.
Características
del elemento que se introduce para la ejecución de las uniones.
Es un
elemento rigidizador que se coloca entre las alas y el alma de los perfiles H a
ambos lados del mismo. Su forma básica es en U o tubular.
Mediante
esta pieza se obtiene un notable grado que “rigidez” en el sistema para
transmitir momentos flectores a las otras barras del nudo, tanto en el plano
del pórtico como en el plano normal a éste, y su longitud es la necesaria para
poder acoplar a la unión la variedad de perfiles utilizados en el mercado.
Para colocar la pieza en su lugar, se lleva cabo
una sujeción al perfil base que lo “posiciona” en el lugar adecuado, mientras
que la conexión de los demás perfiles se realiza mediante el empleo de unas
placas de anclaje soldadas al perfil ó “placas de testa” que se conectan al
nudo mediante alguno de los tipos de tornillos existentes en el mercado, pero
la mayor eficacia se obtiene con los pre-tensados de alta resistencia..
Exigencias básicas
de las Estructuras
EQUILIBRIO:Se
identifica con la garantía de que el edificio no se moverá. Tienen cierto grado
de movimiento, pero comparado a las dimensiones del edificio los
desplazamientos de este edificio son tan pequeños que a simple vista parece
inmóvil y sin deformación alguna. Un cuerpo no se mueve en una sola dirección,
si se aplican otras fuerzas de igual magnitud y dirección aplicada en sentido
contrario lo anulan. Cuando esto sucede se dice que el cuerpo está en
equilibrio.
ESTABILIDAD:
Se relaciona con el peligro de movimiento inaceptables del edificio en su
totalidad. Debe estar bien equilibrado. Cuando un viento huracanado actúa sobre
un edificio alto y éste no se halla adecuadamente arraigado en la tierra o
equilibrado por su propio peso, puede volcarse sin desintegrarse. El edificio
es inestable desde el punto de vista rotatorio, éste peligro existe también
cuando un edificio no está bien equilibrado y apoya sobre un suelo de
resistencia no uniforme. Un edificio construido sobre la ladera de una colina
empinada puede mostrar una tendencia a deslizarse hacia abajo por acción de su
propio peso. Todos estos casos de inestabilidad se relacionan con el suelo y
con los cimientos del edificio.
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