Trabes

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Trabes y Columnas

propio peso y no tiene que soportar largas cargas o fuerzas externas.

Introducción. Trabe y columna es un sistema estructural el cual distribuye cargas a soportes a través de la disposición de miembros verticales y horizontales. Los miembros verticales están referidos a postes o columnas y resisten principalmente fuerzas compresivas. Losmiembros horizontales están referidos a vigas o trabes y resisten el volteo y dan equilibrio. Los postes son muy comunes en la naturaleza. Un típico ejemplo son las piernas del hombre, los troncos de los árboles y el tallo de las flores. En contraste, las vigas horizontales y por lo tanto el sistema de viga y columna, es prácticamente inexistente en la naturaleza. Hay muchas formas en la naturalezaque asemejan el sistema de vigas y columnas, sin embargo la forma de las vigas es curvilínea. Estas vigas con formas curvilíneas no distribuyen ninguna de las cargas de tensión o compresión con un pequeño o casi ningún giro. Figura 3.1 El árbol de Plátano tiene una ruta de crecimiento el cual se parece al sistema de trabes y columnas. Largas ramas horizontales están soportadas por una ramavertical muy grande. Esta rama carga su ESTRUCTURAS Y DISEÑO ARQUITECTONICO

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3.2 Distribución de cargas. La transmisión de cargas a través de un sistema de trabes y columnas es usualmente el método más satisfactorio y eficiente. Los miembros de este sistema a menudo reflejan la proporción de carga que ellos sostienen, como se ilustra en elsiguiente ejemplo. Figura 3.2 Cuando dos cargas de 150 libras, cada una situada en una viga, equidistantes al soporte central, el sistema esta en equilibrio. Figura 3.3 La carga total trasmitida al terreno es de 300 libras. Si este sistema es invertido podría ser similar al sistema de viga y columna. La mitad de las cargas concentradas es trasmitida horizontalmente a cada extremo de la viga donde estransferida a cada columna y así es transmitida la carga verticalmente al terreno. Las columnas soportan cargas de 150 libras a cada lado. Figura 3.4 Muestra una viga con cargas desiguales colocadas a diferente distancia del soporte central. Sí el peso de la carga se multiplica por la distancia a un soporte en el lado opuesto el momento será igual y el sistema estará en equilibrio. Figura 3.5 Sí estesistema fuese invertido este podría ser similar al sistema de viga y columna, en el cual la concentración de la carga es de 300 libras y se encuentra localizada cerca de uno de los extremos de la viga. Una gran parte de la carga es transferida al soporte derecho. Esta distribución

3.1 Árbol de plátano

desigual de cargas soportadas por las columnas es reflejada en el diferente tamaño de lascolumnas.

3.2 Equilibrio con cargas iguales

3.3 Cargas iguales en columnas

3.4 Equilibrio con cargas desiguales

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fuerzas verticales que actúan hacia arriba, así la estructura permanecerá en equilibrio.
3.5 Cargas desiguales en columnas

3.6 Carga uniforme en la viga

Figura 3.6 Las cargastambién pueden ser distribuidas a lo largo de toda la trabe. Esta es la situación más común de transferencia de cargas. Estas cargas uniformes son distribuidas a cada una de las columnas, por lo tanto las columnas tienen un mismo tamaño. Figura 3.7 Si cargas desiguales son distribuidas a lo largo de la viga, la distribución de las cargas a las columnas es desigual, y el tamaño de la columna debe devariar. Todas las cargas verticales aplicadas en la viga serán iguales a la carga total que la columna pueda soportar y transferir al terreno. La sumatoria de todas las fuerzas verticales que actúan hacia abajo debe ser igual a la sumatoria de todas las ESTRUCTURAS Y DISEÑO ARQUITECTONICO

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3.7 Cargas desiguales en la viga

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