Estructuras traccionadas

PRIMER BORRADOR PUBLICACIÓN DE CABLES Y ARCOS

CABLES Y ARCOS

COORDINACIÓN: REALIZACIÓN:

ING. CESAR FERNÁNDES ARQ. VIRGINIA CASAÑAS

BASADO EN LOS TRABAJOS PREVIOS DE: ARQ. FELICIA GILBOA - ARQ. RICARDO VIDART Y EN LA PUBLICACIÓN DE ESTRUCTURAS TRACCIONADAS ARQ. VIRGINIA CASAÑAS Y PROF. JESÚS ARGUIÑARENA

CABLES Y ARCOS
PRESENTACIÓN DE LA FAMILIA.
Se trata de estructuras que actúanprincipalmente mediante su forma material, lo que hace a Engel llamarlas de forma activa o sistemas estructurales en estado de tracción simple o compresión simple. La característica de los sistemas estructurales de forma activa es que ellos vuelven a encauzar las fuerzas exteriores por medio de simples tensiones normales: el arco por compresión y el cable por tracción. La forma de los sistemasestructurales de forma activa coincide, en el caso ideal, precisamente con el flujo de los esfuerzos, y estos sistemas son, por tanto, el camino natural de las fuerzas expresado en materia. La trayectoria natural de los esfuerzos de un sistema de tracciones es el cable suspendido y la de un sistema de compresiones es el arco funicular. Cualquier cambio en las condiciones de carga o sustentaciónafecta a la forma de la curva funicular dando origen a una nueva forma estructural que responderá siempre a la funicular correspondiente a las cargas existentes en el caso del cable (estructura flexible. El arco funicular (estructura resistente) debido a su rigidez no cambiará su forma apareciendo diferencias entre el arco y su nueva curva funicular. Cables: Son estructuras especialmente apropiadaspara cubiertas de grandes luces con materiales ligeros (livianos) donde el elemento estructural esencial es el cable y el esfuerzo fundamental es el de tracción. A causa de ser estructuras solicitadas exclusivamente por simple tracción, son los sistemas más económicos para cubrir un espacio atendiendo a la relación peso-luz.

El cable sólo puede soportar tracciones.

Th = Ch Tv = Cv

ArcoFunicular: Las formas inversas de los cables colgantes, corresponden a las formas comprimidas, que con la misma longitud soportarían las mismas cargas.

El arco “funicular” soporta compresiones de la misma magnitud que el cable

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CABLES:
Un material flexible (no rígido) con una forma determinada, fijado por sus extremos, puede sostenerse por sí mismo y cubrir un gran espacio. Los cables sonestructuras sin rigidez a la flexión debido a la pequeña sección transversal en relación a su longitud, por lo que la carga se transforma en tracción y hace que el cable cambie su forma según la carga que se le aplique.

Puente Golden Gate

Puente Brooklyn

Puente

Techo elíptico colgado de cables Acceso a Aeropuerto JFK New York

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1. Características

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Resistenúnicamente esfuerzos de tracción pura. La forma responde a las cargas. Cualquier cambio en las condiciones de carga afecta la forma. Carecen de rigidez transversal. Las cargas pueden ser muy grandes en relación al peso propio. No constituye una estructura autoportante.

El cable estará trabajando en tracción pura, uniforme para toda la sección del cable, con un aprovechamiento total y absoluto de lacapacidad de éste, dando estructuras ligeras aptas para cubrir grandes luces. Especialmente ligeros serán las unidades funcionales esenciales -el cable- si se usa acero de alta resistencia. Estos sistemas son los más económicos atendiendo a la relación peso-luz. Un cable no constituye una estructura autoportante, el diseño exigirá estructuras auxiliares que sostengan los cables a alturasimportantes, ello conlleva una combinación de sistemas estructurales diferentes, y el estudio de la eficiencia en cada caso concreto, deberá incluirlo. Las acciones sobre una cubierta se pueden transmitir a cables, que se alargarán traccionándose de forma de encontrar la forma correspondiente al equilibrio.

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2. Relación trazado - esfuerzos

El cable adopta la forma de las cargas: por ejemplo la...