Tema 8

Tema 8:Sistemas estructurales
1. Las acciones mecánicas. Estabilidad y Resistencia. 2. Transmisión de cargas gravitatorias y horizontales. 3. Deformación de la estructura y movimientos del edificio. 4. Trabajo por forma y por flexión. 5. Sistemas y elementos estructurales: orden, organización y sistema. 6. Dimensiones y proporciones: esbeltez. 7. Estructuras masivas y estructuras reticuladas. 8.Normativa.
INTRODUCCIÓN A LA CONSTRUCCIÓN Curso 2012-2013. Escuela Técnica Superior de Arquitectura. Profesor Gonzalo Barluenga Badiola

Objetivos docentes del Tema 8:
• “Conocer e identificar las exigencias básicas que deben satisfacer las estructuras, relativas a las acciones mecánicas.” • “Conocer los tipos y clases de sistemas estructurales utilizados en construcción arquitectónica y lasreferencias normativas”.

Las acciones mecánicas
• Son todas las variaciones del medio que movilizan mecanismos de tensión en los elementos constructivos (materiales). • Por tanto, producen cargas mecánicas (solicitaciones). • Pueden ser acciones mecánicas directas (fuerzas, desplazamientos impuestos o momentos) o indirectas. • Las acciones higrotérmicas pueden suponer acciones mecánicas sobreelementos que tienen limitado su desplazamiento (dilatación térmica o entumecimiento). • Dependiendo de la velocidad de carga, se consideran como estáticas (lentas) o dinámicas (rápidas y, normalmente, repetitivas). • En función de la duración de la carga pueden ser variables o permanentes (de larga duración).

Sistemas estructurales
• Su cometido principal es mantener el edificio en pie,transmitiendo las acciones mecánicas al terreno. • Exigencia Básica de Seguridad estructural: asegurar que el edificio tiene un comportamiento estructural adecuado frente a las acciones e influencias previsibles a las que pueda estar sometido durante su construcción y uso previsto. • Además deben mantener sus propiedades frente a fuego (RF) y a lo largo de su vida útil (durabilidad). • Estánconstituidos por elementos estructurales y por uniones entre ellos. • Las uniones mecánicas pueden ser apoyos simples, articulaciones y empotramientos.

Apoyos simples (uniones “deslizantes”)

Uniones estructurales Articuladas

Empotramientos (Uniones rígidas)

“ La misión esencial de cualquier estructura, la propiedad que la define como tal, es su capacidad de transmitir las fuerzas externas apuntos convenientes del terreno. La transmisión de dichas fuerzas se consigue mediante su transformación en esfuerzos internos y su distribución a lo largo de las piezas estructurales”.
Félix Candela

Estabilidad y Resistencia
• Para poder transmitir las acciones (que son variables y se combinan entre sí) deben cumplirse ambas exigencias: • Resistencia mecánica: Cada elemento resisteindividualmente y el sistema resiste en conjunto. • Estabilidad: - Debe alcanzarse un equilibrio de fuerzas (isostático en nudos articulados). - Si el sistema es redundante, la estructura es hiperestática (nudos rígidos) - Si no se equilibran, se producen desplazamientos (mecanismos).

Estabilidad y Resistencia

Image by MIT OCW

Transmisión de cargas gravitatorias y horizontales
• Las accionesexteriores se pueden clasificar según su dirección: • Cargas gravitatorias: dirección vertical, relacionadas con el peso del edificio y de los objetos que contiene. Producen flexiones en los elementos horizontales y compresiones en los elementos verticales • Cargas horizontales: Debida a agentes ambientales (viento, olas, impactos, seísmos) y empujes. Producen compresiones en los elementoshorizontales y flexiones en los elementos verticales.

Transmisión de cargas gravitatorias

Transmisión de cargas gravitatorias

Transmisión de cargas horizontales

Triangulación

Núcleo Rígido

Nudos Rígidos

Deformación y movimiento del edificio
• Las estructuras son, dentro de unos límites, desplazables (se mueven). • La Rigidez es la relación entre carga y deformación. • La...