Diseño estructural

Dr. Julio César Rolón Aguilar

2. SISTEMAS ESTRUCTURALES
En la elección del sistema estructural son importantes el tipo y magnitud del esfuerzo a que estará sometida la estructura, las características de las solicitaciones y la geometría de la estructura considerada como un conjunto. Las Estructuras se pueden construir de: - Madera - Mampostería - Concreto - Acero - Combinaciones de estosmateriales Muros de Carga La primera forma estructural empleada consistía en un sistema de pisos ( losa y trabe) apoyados sobre muros que transmitian la carga a la cimentación y el suelo. Originalmente los elementos horizontales de carga fueron de madera, hasta principios del siglo pasado en que empezaron a utilizarse las vigas de acero para posteriormente utilizar el concreto reforzado. Este sistemaes aún utilizado en edificios de habitación de poca altura en los que los muros son utilizados como muros de carga y además dividen el interior del edificio. Se supone que estos muros no se van a destruir posteriormente ya que forman parte integral de la estructura; en este tipo de estructuración los muros son de block o tabique, confinados por castillos y cadenas, su espesor puede alcanzarvalores prácticos máximos de 28 cm. Al aumentar la altura de los edificios, el grosor de los muros de los niveles inferiores aumenta, lo que origina una pérdida de área útil cada vez más grande. Por este motivo este sistema está limitado a edificación de poca altura. Se tienen noticias de que en 1891 la construcción a base de muros de mampostería alcanzó su máximo desarrollo en Chicago con el edificioMonadnock de 17 pisos (64 m) de altura y con muros en planta baja de 2.14 m de espesor.
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Marcos Rígidos El tipo de estructuración más común hoy en día para edificios tanto de concreto como de acero es el que utiliza marcos rígidos. Los marcos formados por columnas y trabes estan unidos formando uniones rígidas capaces de transmitir loselementos mecánicos en la viga sin que haya desplazamientos lineales ó angulares entre sus extremos y las columnas en que se apoya.

Sobre las vigas principales, que además de resistir las cargas verticales ayudan a resistir las cargas laterales, se apoyan en algunos casos las vigas secundarias encargadas de soportar el sistema de piso. El empleo de este sistema se debió al desarrollo de nuevosmateriales y sistemas de construcción (concreto armado, acero soldado) y a nuevos métodos de análisis y dimensionamiento. El sistema convencional Losa_Trabe_Columna (Marco Rígido) ha sufrido variaciones, ejemplo: el desarrollo de la losa plana que al no contener vigas o trabes redunda en una mayor economía en cimbra, acabados, peralte, alturas de entrepisos lográndose de esta manera adicionar un entrepisopor cada 10 construidos. Otro sistema reciente es el de muros de cortante que sirve para proporcionar rigidez en el sentido transversal y para resistir las fuerzas laterales del viento y sismo, así mismo puede soportar las cargas verticales. En la actualidad los muros de cortante se recomiendan en todo edificio que exceda una altura de 15 pisos.

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TIPOS DE SISTEMAS ESTRUCTURALES

SISTEMA DE VIGAS Y COLUMNAS

SISTEMA DE LOSA PLANA CON CAPITELES EN COLUMNAS

SISTEMA DE LOSA PLANA

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TIPOS DE ESTRUCTURAS
LOSA DE C N RT O C EO MURO DE CARGA LOSA PLANA

COLUMNAS

MUROS DE CARGA Y LOSA

COLUMNAS Y LOSA PLANA
LOSA PLANA O RETICULAR

LOSA TRABES

COLUMNAS

COLUMNASCOLUMNAS TRABES Y LOSA

COLUMNAS Y LOSA RETICULAR O PLANA
LOSA RETICULAR O PLANA

LOSA TRABE COLUMNA

COLUMNAS MURO DE CONCRETO

MURO DE CONCRETO

MUROS DE CONCRETO, COLUMNAS, Y LOSAS

MUROS DE CONCRETO, COLUMNAS, Y LOSA PLANA O RETICULAR
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SISTEMAS ESTRUCTURALES

SISTEMA TUBO DE VARIAS CELULAS

SISTEMA TUBO EN TUBO...