Esquemas estructurales

ESQUEMAS ESTRUCTURALES
Las estructuras metálicas para edificios están formadas fundamentalmente por:
Pilares o soportes, que apoyan sobre la cimentación.
Vigas o jácenas, que cargan sobre los soportes.
Forjados, que transmiten sus cargas a las vigas.
Arriostramientos y correas de atado, para evitar desplacamientos y deformaciones.
Algunas vigas pueden transmitir su reacción por uno o porsus dos extremos, no a un pilar, sino a otra jácena. Esta unión se denomina "brochal":
También puede ocurrir que algún soporte no llegue a la cimentación, bien porque esté colgado, bien porque descanse en un elemento en flexión (viga), denominándose "pilar apoyado sobre jácena o "pilar apeado".
Las diversas formas en que pueden quedar enlazados las vigas y los soportes dan lugar a diferentestipos de estructuras:
Estructuras totalmente isostáticas
Estructuras con vigas continuas
Estructuras de pórticos con nudos rígidos
Estructuras especiales.
Todo el contorno de la planta, patios, huecos y escalera deben quedar unidos mediante vigas o correas de arriostramiento.
Si las viguetas de forjado son de acero, no necesitaremos correas de atados, puesto que podemos soldar las viguetas delos extremos a los pilares, cumpliendo con ello ambas funciones: soportar carga y arrastre.
En el siguiente esquema se muestran los diferentes elementos que constituyen la planta metálica de un edificio:

Estructuras isostáticas
Las estructuras isostáticas pueden resolverse estáticamente utilizando exclusivamente las ecuaciones de equilibrio. Estas ecuaciones deben plantearse para el conjunto dela estructura y también para cada una de sus partes (ecuaciones de equilibrio en los nudos y barras).

Estructuras con vigas continuas
En las estructuras con vigas continuas existe una ventaja para las vigas y un inconveniente para los pilares.
Las vigas se calculan como continuas, con lo que disminuyen notablemente sus momentos flectores, y por tanto, su sección y peso, lo que supone unaeconomía importante.
Para que las vigas sean continuas hay que cortar los soportes, lo que implica que, una vez que se haya colocado la viga continua sobre el soporte inferior, hay que colocar el soporte superior encima de la viga y se "reconstruye" el trozo de soporte que falta, hasta conseguir la continuidad de mismo, dando continuidad al pilar y evitando que el alma de la viga se "aplaste" por elpeso del pilar superior. Es una solución costosa por requerir mucha mano de obra.

Estructuras de nudos articulados
Una estructura de nudos articulados es un sistema reticular formado por un conjunto de barras unidas entre sí por medio de articulaciones sin fricción, llamadas nudos, que forman un conjunto plano indeformable (prescindiendo de las deformaciones elásticas). Es una estructuraplana dado que todas las barras y fuerzas exteriores están en un mismo plano; estas barras frecuentemente están fabricadas en acero.
Existen dos subtipos de estas estructuras:
Nudo articulado: tras la deformación de la estructura, las barras no mantienen los ángulos iniciales.
Nudo rígido: las barras concurrentes mantienen, tras la deformación de la estructura, el ángulo inicial.

Gracias a estosapoyos se forman los siguientes tipos de vigas:
Viga Warren

Viga Pratt y viga Howe

Viga Pratt+Howe

Viga en K

Y también aplica para armaduras:

SISTEMAS DE VIGAS JOIST
Miembro estructural con un sistema de alma abierta el cual soporta directamente las cargas de la lámina de cubierta o entrepiso utilizando elementos de acero rolado en caliente o formados en frío y es diseñado comoun miembro simplemente apoyado.

Partes de un Joist
Los joist se componen de elementos individuales y estos se clasifican en tres partes generales que son:
• Cuerdas
• Celosía
• Silletas
A) Cuerdas.
Miembro compuesto generalmente de dos ángulos y que se localiza tanto en la parte superior como inferior de un joist, usualmente con una separación entre las cuerdas. Estos...