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1 - PROPIEDADES ESTRUCTURALES
RESISTENCIA : ESTADOS DE TENSIÓN
Un material sometido a un esfuerzo desarrolla una tensión interior: cuanto mayor es la sección menor la tensión; y a la inversa.
(analogía gráfica)
Tensión σσσσ = Fuerza / Sección = [Kg/cm2]
Si definimos: Tensión admisible = σ adm = σ rotura x γ (coeficiente de seguridad). Conociendo dos de los datos y despejando la variable desconocida de la fórmula de tensión podemos deducir que: Tensión de trabajo = σ trab= Fuerza actuante / Sección adoptada = [Kg/cm2]
Sección necesaria = Fuerza actuante/ σ adm = [cm2] Fuerza máx admisible = Sección adopt. x σ adm = [Kg
Los materiales estructurales deben ser compatibles con los esfuerzos a que son sometidos. Y Para ello deben poseer ciertas propiedades esenciales:
ELASTICIDAD – PLASTICIDAD
Todo Material se deforma hasta cierto punto de acuerdo a las exigencias y condiciones de aplicación. ELÁSTICIDAD: el material el material sometido a un esfuerzo se deforma pero vuelve a su estado inicial al cesar la carga. En general los materiales estructurales se utilizan en su período lineal PLASTICIDAD: el material sometido a un esfuerzo se deforma y la deformación se mantiene al cesar la carga. Los materiales aptos para recibir cargas deben ser en general, parcialmente elásticos y parcialmente plásticos, a fin de que avisen cuando se acercan a la rotura. Los Materiales que no tienen periodo plástico pasan sin preaviso de la resistencia a la rotura.
TENACIDAD – FRAGILIDAD
LA TENACIDAD es la propiedad del material de poseer un inicial periodo elástico y un posterior periodo plástico que le permite soportar deformaciones permanentes antes de romperse. (aceros) Los materiales “avisan” antes de romperse
LA FRAGILIDAD, es, a la inversa, la propiedad del material de no tener período plástico, sobreviniendo la rotura si preaviso de deformaciones permanentes previas. (vidrio, hierro de fundición) Ambas cualidades no designan su resistencia específica (que puede ser grande) sino su comportamiento más ó menos previsible.
ISOTROPIA- ANISOTROPÌA
ISOTROPOS son los materiales cuya resistencia es la misma en cualquier dirección en que sea aplicada la carga.(por ejemplo, el Hierro). ANISOTROPOS son aquellos que tienen mayor resistencia en una dirección determinada que en otras. (por ejemplo, la Madera) materiales naturales, con veta.
2 - ESTRUCTURAS TRIANGULADAS
EL TRIÁNGULO INDEFORMABLE
Toda fuerza puede descomponerse en 2 ejes coplanares a ésta , (cualesquiera sean los ejes) La forma triangular permite descomponer cualquier fuerza actuante en barras de tracción o compresión pura. Los encuentros entre barras deben ser nudos articulados. Triángulo indeformable: el triángula tiene la capacidad de trasmitir la carga por barras que trabajan sólo por Compresión y Tracción a los apoyos ( no hay flexión) es indeformable Uniendo una serie de estos triángulos se pueden cubrir grandes luces con elementos de pequeña sección. Por su Esbeltez, los elementos comprimidos pueden pandear.
Este principio se utiliza para resolver: Estructuras Trianguladas Planas, Rigidización de estructuras Planas (Cruz de San Andrés) y Estructuras Trianguladas Espaciales (Tetraedro) Las estructuras trianguladas trabajan a esfuerzos simples (tracción o compresión) y hacen un uso pleno de la sección estructural, lo que redunda en una fuerte economía de recursos y liviandad de la estructura.
El comportamiento es análogo en la Cabriada de Diagonles Tensadas y Montantes Comprimidas.
Tipos de Estructuras Trianguladas: Estructuras planas. Cabriadas de madera
Cabriadas metálicas, Reticulados, y Cruz de San Andrés.
Aplicaciones arquitectónicas: Siansbury Center for Visual Arts, Norman Foster, 1978. La estructura reticulada expuesta intencionalmente a pesar que tanto en el exterior como en el interior está oculta.
Centre G. Pompidou, Beaubourg, Piano Rogers 1970 /77 Paris. Sucesión de vigas reticuladas por planta (imagen 1) y arriostramiento diagonal en la fachada larga. Expresividad de la estructura.
Torre Reticulada: la retícula vertical absorbe el empuje horizontal del viento. La conjunción con otras dos caras (con planta triangular, o cuadrada con la debida rigidización) permite absorber cualquier dirección en que se aplique la fuerza.
