Estructuras torales

Introducción

Dentro del ámbito de la construcción, se conoce con el nombre de estructura a toda construcción destinada a soportar su propio peso y la presencia de acciones exteriores (fuerzas, momentos, cargas térmicas, etc.) sin perder las condiciones de funcionalidad para las que fue concebida ésta.
Una estructura tiene un número de grados de libertad negativo o cero, por lo que los únicosdesplazamientos que puede sufrir son resultado de deformaciones internas.
Quienes estudian las estructuras son los ingenieros esta es la rama de la ingeniería que estudia el proyecto de estructuras y el cálculo de su equilibrio y resistencia.
La disposición de los elementos portantes para crear una estructura, puede llegar a tener un alto valor estético y hacer una obra arquitectónica. Comola opera de Sídney o el palacio de la justicia en Bogotá.

Estructuras Laminares
CASCARAS
* Son láminas curvas, convenientemente apoyadas en las que el equilibrio  de las cargas externas  se logra fundamentalmente  por medio de esfuerzos normales y tangenciales.
ASPECTOS GEOMETRICOS Y ESTRUCTURALES
GEOMETRICOS
*   Una lámina es un elemento  resistente de mucha superficie y pocoespesor,
ESTRUCTURALES
* Son elementos que resisten por forma. Suficientemente delgadas  para no desarrollar  importantes tensiones de flexión, corte o torsión.
* Se sustentan  porque sus esfuerzos internos  son normales y tangenciales.
* Las cáscaras trasladan las cargas que actúan sobre ellas, mediante esfuerzos normales de tracción y compresión, y esfuerzos tangenciales. REQUERIMIENTOS PARA QUE SE CUMPLA EL ESTADO MEMBRANAL
 CONDICIONES DE CARGA
* Deben ser, en lo posible, uniformemente  distribuidas, no presentando variaciones bruscas  en la superficie.
* No debe haber cargas puntuales.
 CONDICIONES DE GEOMETRIA
* Que la variación de los radios  de curvatura sobre la superficie sea continua.

CONDICIONES DE APOYO
*  Se apoyan en todos  sus bordes, debehaber continuidad de apoyos.
* Los bordes deben ser tales que no restrinjan  o impidan cada una de las deformaciones  de la lámina.
 
 

 

Tipologías Estructurales
* Bóveda
La bóveda tiene su origen en la búsqueda de la solución a dos problemas históricos. El primero es la necesidad de procurarse cobijo a través de una superficie que resguarde de las condiciones climatológicasexternas. El segundo se refiere al significado que los arquitectos e ingenieros han querido dar a los espacios cubiertos.

* Funcionamiento Estructural

La bóveda trabaja tensionalmente como un arco sometido a las compresiones y a las flexiones que se generen transversalmente en la medida que su trazado sea o no anti funicular.
Inicialmente, la construcción se realizaba mediante una ligerainclinación para evitar el empleo de cimbras, pero el sistema evolucionó hacia el empleo de dovelas a lo largo de toda la generatriz, como si se tratara de un único arco, con esto se conseguía evitar la separación y desnivelación posible entre arcos.

Las bóvedas, cualquiera que sea su directriz, generan cargas verticales y
empujes horizontales sobre sus apoyos, obligando a que éstos tengan ladimensión suficiente como para lograr que su peso propio centre la resultante sobre la base de sustentación para mantener el conjunto en situación de equilibrio. Además estos empujes producen esfuerzos cortantes tendentes a producir deslizamientos, bien de los sillares de arranque sobre sus juntas horizontales, o bien de los sillares del muro que sostiene la bóveda.

* Lámina cilíndrica

Sien lugar de plantear los apoyos sobre el lado mayor, se sitúan sobre los testeros, obtenemos una lámina cilíndrica, cuyo mecanismo resistente es muy diferente al de una bóveda a pesar de ser formalmente similar. El hecho de que las generatrices sean continuas permite que la bóveda trabaje a flexión según esa dirección, lo que provoca que cada arco se ayude de los contiguos, repartiendo el...