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ORIENTACIÓN ESTRUCTURAL

La estructura y su relación con la

arquitectura

Semana 01 – Sesión 01

LOGROS

✓ Al finalizar la clase el estudiante podrá

definir el concepto de estructura, en

función de la arquitectura y el

mantenimiento de la estética,

identificando las diferentes tipos de

estructuras según su función.

TIPO DE ESTRUCTURAS – clasificación 1

Las estructuras se clasifican según la acción de desviación de la carga sobre ellas:

1.Estructuras de forma activa: son aquéllas que actúan por su forma material y son descritas

como sistemas cuya forma es el camino de las fuerzas expresado en la materia.

Esta familia estructural está compuesta por las Estructuras de tracción , que a su vez se

subdividen en Estructuras de tracción pura y Estructuras neumáticas , y en Estructuras de

compresión dominante.

Son los sistemas más económicos para cubrir grandes luces atendiendo a la relación luz-peso

Estructuras de tracción pura La fibra de poliéster junto con la fibra de vidrio es la más común en la arquitectura textil Estructuras neumáticas membranas flexibles pretensadas a base de aire a presión, Bóveda – palacio de gobierno del Perú Estructuras de compresión dominante.

Sistemas de cáscaras – cúpula - iglesia del Inmaculado Corazón de María

2. Estructuras de superficie activa: también llamadas sistemas laminares, son aquéllas que

actúan por continuidad superficial y de forma combinando esfuerzos de tracción y

compresión normales a la sección y tangenciales a su radio de curvatura.

Esta familia estructural se subdivide en Sistemas de cáscaras y Sistemas de plegados.

Definimos a las cáscaras como láminas curvas y como plegados a sistemas de láminas curvas o

planas vinculadas por sus bordes o aristas.(ejemplo: bóveda, cúpula / paraboloide hiperbólico)

Sistemas de plegados - paraboloide hiperbólico

4. Estructuras de masa activa: son aquéllas que actúan por flexión dominante , es

decir, la combinación de esfuerzos de tracción y compresión en un plano normal a la

sección del elemento y con esfuerzos de corte en forma tangencial a la misma, actúan por

continuidad de masa , o sea, por cantidad de material.

Esta familia estructural se subdivide en Sistemas superficiales (losas, tabiques) y

Sistemas lineales (vigas, pórticos). Si bien no son sistemas económicos son los más

aptos, ya que permiten la materialización de planos horizontales necesarios para el

desplazamiento humano. La deformación específica de este sistema es la curvatura del eje

o de la superficie a consecuencia de la flexión

losas aligerada (^) Pórtico Plano Transversal

5 .Estructuras para fundaciones: son aquéllas encargadas de transmitir las cargas al terreno.

Esta familia estructural se subdivide en Sistemas de fundaciones directas y Sistemas de

fundaciones indirectas

Sistemas de fundaciones directas (superficiales) Sistemas de fundaciones indirectas (profundas) pilotes pilotes

ELEMENTOS ESTRUCTURALES:

Tensores:

Los elementos estructurales sometidos a una fuerza de tensión suelen denominarse tensores o puntales. Ejm: varillas, barras, ángulos, o canales. varillar barra ángulo canal Secciones transversales comunes tensorbarra

Vigas:

Por lo general, las vigas son elementos rectos horizontales que se usan principalmente para soportar cargas verticales. Estas se diseñan principal mente para resistir momentos de flexión Viga simplemente apoyada Viga en voladizo Viga fija empotrada Viga continua

Columnas:

Los elementos que generalmente son verticales y reciten cargas de compresión axial se conocen como columnas Ala (momento) Alma (corte) Ala (mometo) columna Columna de viga

TIPO DE ESTRUCTURAS – clasificación 2

basada en el estado de solicitación interna de los distintos elementos componentes

actuando bajo la carga de servicio, en general nos referimos a elementos lineales o

planos

1 .- Armaduras

Las armaduras consisten en elementos delgados, por lo general colocados en forma triangular. Las armaduras planas se componen de elementos ubicados en el mismo plano y se utilizan para el soporte de puentes y techos una de la principales ventajas de una armadura en comparación con una viga es que utiliza menos material para soportar una carga determinada, puede cubrir claros que tan desde los 9 m hasta los 122 m

Armaduras de acero

3 - Marcos:

Los marcos se suelen usar en edificios y están compuestos por vigas y columnas conectadas rígidamente o mediante articulaciones. Al igual que las vigas, los marcos se extienden en dos o tres dimensiones. La carga en un marco ocasiona flexión de sus elementos; y si tiene conexiones de unión rígidas, por lo general esta estructura es “indeterminada” desde el punto de vista analítico. La resistencia de un marco de este tipo se deriva de las interacciones de momento entre las vigas y columnas en las uniones rígidas.

4 - Estructuras superficiales:

Una estructura superficial esta hecha de un material que tiene un espesor muy pequeño en comparación con sus otras dimensiones. Se les llama tenso estructuras cuando el material es muy flexible y puede tomar la forma de una tienda de campaña o una estructura inflada Las estructuras superficiales también pueden estar hechas de un material rígido como el concreto reforzado. En tales casos puede tener la forma de la placas plegadas, cilindros o paraboloides hiperbólicos, y reciben el nombre de placas delgadas o cascaras Estructuras de tracción pura Sistemas de plegados - paraboloide hiperbólico

LA ESTRUCTURA EN LA ARQUITECTURA

Podemos interpretar como una de las finalidades de la Arquitectura: La ordenación del espacio

hacia el bienestar del hombre. Cuando hablamos de Arquitectura , consciente o inconscientemente,

hablamos de Estructura , el diseño arquitectónico y el estructural son inseparables.

Uno de los primeros teóricos de la Arquitectura,Marco

Vitrubio Polión (arquitecto romano de la época de

Augusto) expresaba que toda obra debe contar con tres

aspectos fundamentales:

La estructura es un componente esencial de la

arquitectura, ya sea para construir un simple refugio o

cerrar grandes espacios donde se reúnen centenares

de personas.

En toda construcción hay que tener en cuenta su

solidez (firmitas), su utilidad (utilitas) y su belleza

(venustas).

DEFINICIÓN DE ESTRUCTURA

Es un conjunto de elementos resistentes convenientemente vinculados entre sí que accionan y reaccionan bajo las cargas de servicio.

• Su finalidad es la de recibir, resistir y transmitir las cargas a los apoyos sin sufrir deformaciones incompatibles en relación con el material, al estado de solicitación y al uso de los edificios.
• Las cargas deben llevarse a tierra y ésta a su vez se comporta como una estructura.
• La estructura es la encargada de cerrar y delimitar el espacio arquitectónico.
• En ocasiones, se la construye para unir dos puntos, como en el caso de puentes y ascensores.

Puente de armadura-Chosica Puente de arcos- ñaña

Puente de cables- Rayitos de Sol

EXIGENCIAS BÁSICAS

Las exigencias básicas estructurales son aquéllas que debemos tener en

cuenta para lograr una estructura óptima , y son:

• Funcionalidad • Estética • Equilibrio • Estabilidad • Resistencia • Economía

FUNCIONALIDAD

Se tendrá en cuenta si se cumplen la condiciones funcionales del edificio , ya que éstas son previas al diseño de la obra y, por lo tanto, la estructura deberá facilitar, o por lo menos no interferir, en el buen funcionamiento arquitectónico. En ciertos casos las exigencias funcionales pueden llegar a condicionar en grado sumo las posibles soluciones estructurales. Se verificará si el sistema estructural elegido se adapta a las condicionantes con la máxima flexibilidad en cuanto a zonificación, circulaciones, dimensiones de locales, sistemas de crecimiento e instalaciones.

A. 010 - CAPITULO I CARACTERÍSTICAS DE DISEÑO

Artículo 3 .- Las edificaciones responderán a los requisitos funcionales de las actividades que se realicen en ellas, en términos de dimensiones de los ambientes, relaciones entre ellos, circulaciones y condiciones de uso.