Sistemas estructurales

SISTEMAS ESTRUCTURALES
Probablemente el aspecto más importante del proceso de diseño es la selección del sistema estructural, el resultado final del diseño depende del acierto que se haya tenido en adoptar la estructuración más adecuada para soportar las acciones a las que va a estar sujeta la estructura y la que mejor se adapte a las funciones que debe cumplir la edificación y a losprocedimientos de construcción convenientes para la situación particular de la obra.
PRINCIPALES SISTEMAS ESTRUCTURALES
Una estructura está formada generalmente por un arreglo de elementos básicos, el arreglo de estos elementos debe aprovechar las características peculiares de cada elemento y lograr la forma más eficiente del sistema estructural global, cumpliendo con las restricciones impuestas por elfuncionamiento de la construcción y por los demás aspectos a tomar en cuenta.
A continuación se describen algunos de los sistemas estructurales de empleo más general en muy diversos tipos de estructuras.

a) SISTEMAS FORMADOS POR BARRAS:
Con arreglos de barras pueden formarse esquemas estructurales muy diversos, de los cuales puede hacerse una primera subdivisión entre arreglostriangulares, tipo armadura y arreglos tipo marco.
La triangulación es el aspecto clave de una armadura; del arreglo apropiado de los elementos depende la eficiencia de la transmisión de cargas. Conviene evitar que los ángulos sean muy agudos para lograr alta rigidez. La longitud de los elementos de compresión debe limitarse de manera que la resistencia no se vea reducida sustancialmente por efectos depandeo.
Las armaduras son generalmente sistemas isostáticos, aunque ocasionalmente se emplean armaduras hiperestáticas, sea debido a las condiciones de apoyo sea a la redundancia interna, por existir un mayor número de elementos en el alma de los estrictamente necesarios para el equilibrio.
Las armaduras espaciales resultan muy eficientes para cubiertas con claros grandes en dos direcciones yaque funcionan como placas de gran momento de inercia.

Entre los arreglos de barras que no son triangulares, el mas elemental que puede imaginarse para transmitir cargas de un techo o piso a la cimentación es el que se obtiene por la simple superposición de vigas sobre postes, de manera que cada uno cumple su función sin una interacción compleja entre ellos. Este arreglo denominado comúnmentecomo poste y dintel, es la forma más elemental de marco y es uno de los sistemas estructurales primitivos empleados por el hombre para sus construcciones.
En un marco propiamente dicho la transmisión de esfuerzos de un a otra barra no se realiza por simple sobreposición si no que existe una conexión entre ellas que proporciona capacidad para transmitir no solo tensiones y cortantes. La conexiónpuede ser una articulación aunque en la mayoría de las estructuras modernas se resuelve mediante un nudo rígido con capacidad de transmitir, además de las fuerzas internas ya mencionadas, momentos flexionantes. Se obtiene así el llamado marco rígido que es una estructura hiperestática en la cual, cuando el material es dúctil, si sobrepasa el intervalo lineal de comportamiento, se presentanredistribuciones importantes de momentos y se puede tener una notable reserva de capacidad. El comportamiento y eficiencia de un marco rígido dependen, por ser una estructura hiperestática, de la rigidez relativa de vigas y columnas.
Ante cargas verticales, la restricción al giro de los extremos de las vigas, impuestas por su continuidad con las columnas, hace relativamente rígido el sistema. El marco esel sistema estructural más común en las estructuras modernas, en las que constituye generalmente el esqueleto vertical resistente, en particular los edificios. Sus ventajas residen no solo en su buena eficiencia estructural, sino sobre todo en que ocasiona una mínima interferencia con el funcionamiento de la construcción, al permitir gran libertad en el uso del espacio interior.
Una de las...