T6.-PLANTEAMIENTO GENERAL DEL PROBLEMA
Por tipo estructural entendemos el conjunto de elementos resistentes capad de mantener sus formas y cualidades a lo largo del tiempo bajo la acción de las cargas y agentes exteriores a que ha de estar sometido. El cálculo es una herramienta para prever si las dimensiones y formas de una construcción determinada son aptas. Hay que considerar y ponderar un gran número de factores que influyen en mayor o menos proporción. Una construcción tiene que cumplir una función resistente. Podemos establecer una agrupación de finalidades funcionales primares del siguiente modo.
1.-
aislar un determinado volumen del exterior, cerramientos y cubiertas.
2.-
Sostener cargas fijas y móviles, pisos de los edificios, los puentes, los viaductos…3.-Contener empujes horizontales o establecer un paramento que soporte empujes de tierras, aguas…A la función resistente hay que añadir otras que pueden resultar determinantes. Condiciones de tipo económico. Plazo de construcción y el aspecto estético. Una vez considerados todos los factores, se cuenta con unos materiales determinados y con unas técnicas de construcción. Cada material posee un conjunto de características propias más apto para un tipo de construcción.
FUNCIONALISMO ESTATICO RESISTENTE
La estructura debe permanecer firme en el terreno, obligándole a reaccionar de forma que equilibre el conjunto de pesos y empujes que se ejerzan sobre ella. Desde el punto de vista resistente, el problema consiste en trasmitir las fuerzas actuantes, hasta equilibrarlas con las reacciones de sustentación, a través de los esfuerzos internos que se produzcan en los diferentes elementos de la estructura. Las estructuras pueden agruparse en:
Lineales, superficiales y de macizo de tres dimensiones. LINEALES:
Estructuras trianguladas (Trabajando a tracción o compresión simple).Estructuras porticadas o trapeciales. (Se utilizan para aprovechar al máximo el espacio libre entre los pisos horizontales y muros de fachado).Arcos y pórticos poligonales (Trabajo de flexión se superpone al de compresión)
SUPERFICIALES
Dos fenómenos tensiónales; flexión y el de laja. PlacaàFlexión. Membrana-àlaja.
MACIZO DE TRES DIMENSIONES
Cuando es necesario obtener una estabilidad ponderal.
Centrandonos en estructuras lineales, el trabajo de una pieza puede descomponerse en: tracción, compresión, flexión o torsión. Cuando la esbeltez es algo grande su aprovechamiento es limitado por el peligro de pandeo. En la flexiones superponen generalmente dos fenómenos, flexión y esfuerzo cortante. Otro factor a tener en cuenta es la deformabilidad.El material es esencial en la estructura y uno de los mas acusados determinantes de su morfología. Por un lado la piedra o el ladrillo para elementos a compresión, muros, pilastras…Por otro lado el hormigón, solo para compresiones y pequeñas tracciones. Una de sus ventajas es que las armaduras puede presentarse allá donde sea dada la tracción. Suele ser conveniente combinar varios materiales.
LA GÉNESIS DEL SISTEMA ESTRUCTURAL
El proceso que se debe seguir a la hora de establecer una estructura, intentando dar reglas generales. No existe ningún método que permita llegar automáticamente a la elección del tipo estructural más adecuado para cada problema concreto.
1.-
Establecimiento de las condiciones funcionales
.2.-
Limitacoines, orientaciones y conveniencias que imponen las exigencias del material, del fenómeno tensional, del terreno y de la estática de las construcciones colindantes.
3.-
Representar esquemas de los tipos estructurales que se imaginen y compararlos con las soluciones clásicas de igual tipo de problema. También aparecerá exigencia económica a buscar el mínimo coste posible. Estudiar todas las formas posibles de trabajo y de hundimiento de la estructura, cargas normales o accidentales, efectos térmicos, de retracción…etc. La mejor estructura es la que, a igualdad de volumen de material empleado, trabaja con menores tensiones.
MATERIALES
DE CONSTRUCCION.Acero.Dada su alta resistencia es apoto para soportar cargas elevadas con grandes luces.Dobles T, columnas, angulares, celosía….Además alambres y cables para aplicaciones en alta resistencia a la tracción, y en forma de redondos el hormigón armado.
Hormigón
Material fabricado a base de mezclar aridos de distintos tamaños.el curado del hormigón normal se produce al cabo de 28 dias , esperarse antes de imponer las cargas.En pocos dia se alcanza una resitencia suficiente para realizar el desencofrado.Muy resistente a la compresión.Poco resistente a la tracción, ha de ser reforzado con redondos de acero.Tambien esto se resuelve con el pretensado
.Madera
Forma natural o en forma pegadas (contrachapado). Esta ultima mucho mas resistente.Ciertos defectos naturales, asi como orientaciones de la veta, que influyen en su resistencia.
Aluminio
Ventajas principales una gran ligereza alta resistencia a la corrosión. Demasiado ductil para ser utilizado en solitario, se emplea en forma de aleaciones como con magnesio y sicilio
.Plasticos
Elevada relación resistencia-peso , la resistencia a la corrosión y el aislamiento térmico. Se dividen en termoplásticos y en termoendurecibles.Los termoplásticos se ablandan al calentar y endurecen al enfriar.Los termoendurecibles una vez endurecidos no se ablandan con el calor, pero deben ser reforzados con fibras
.Fábrica
Ladrillo, piedra, hormigón.Unidades de material principal unidas mediante mortero. Poco resitentes a la tracción.Tierra.Estructuras descansan en el terreno, este dee disipar las cargas. Se sugiere un conocimiento del terreno para un diseño adecuado de apotos y cimentaciones.
CONSIDERACOINES SOBRE LA ESTRUCTURA DEL EDIFICIO INDUSTRIAL.Analisis de solución estructural
A.-Si la estructura resulta forzada o demasiado complicada, se plantea la modificación de algún elemento.B.-Buscaremos todas la soluciones capaces de aminorar la dificultad del problema.C.-Siempre existirá exigencia económica
.Estructura de la nave
Funcion de las luces requeridas y materiales disponibles.(Estrucutra metalica, de hormigón armado, de hormigón pretensado, mixta o hibrida) En función de las cargas ( Estructura plana o espacial).No debemos olvidar la necesidad de considerar siempre las juntas de dilatación en la estructura con el fin de permitir la expansión y contracción del material.Distancia entre juntas será función del material asi como los gradientes de temperatura.