ÍNDICE. XIV ARCOS XV BÓVEDAS XVI ESTRUCTURAS

Transcripción

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2 ÍNDICE. XIV ARCOS 1 INTRODUCCIÓN PARTES DE UN ARCO BAJO EL PUNTO DE VISTA GEOMÉTRICO Y FORMAL COMPONENTES DE UN ARCO MATERIALES PARTES DEL ARCO DESDE EL PUNTO DE VISTA DE SU COMPORTAMIENTO ESTRUCTURAL CLASIFICACIÓN DE LOS ARCOS POR SU FORMA ARCOS SIMPLES CLASIFICACIÓN POR LAS SUPERFICIES DEFINIDAS UNIÓN DE LOS ARCOS CON LAS FÁBRICAS CONSTRUCCIÓN DE LOS ARCOS COMPROBACIONES EN EL ARCO ROTURA DE LOS ARCOS NUEVAS TECNOLOGÍAS...36 BIBLIOGRAFÍA...37 XV BÓVEDAS 1 INTRODUCCIÓN BÓVEDAS SIMPLES BÓVEDAS COMPUESTAS BÓVEDAS TABICADAS CONSTRUCCIÓN Y MATERIALES COMPORTAMIENTO ESTRUCTURAL OTROS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS...71 BIBLIOGRAFÍA...76 XVI ESTRUCTURAS 1 DEFINICIÓN PARTES DE UNA ESTRUCTURA MUROS DE CARGA PILARES Y SOPORTES VIGAS PÓRTICOS CLASIFICACIÓN DE LOS PÓRTICOS FORJADOS FORJADOS CON NERVIOS, SUS PARTES FORJADOS CON VIGUETAS INDUSTRIALIZADAS FORJADOS CON NERVIOS DE HORMIGÓN ARMADO IN SITU FORJADOS CON VIGUETAS DE ACERO ENTREVIGADO CAPA DE COMPRESIÓN ARMADURA DE REPARTO ZUNCHOS FORJADOS DE MADERA FORJADOS PREFABRICADOS FORJADOS BIDIRECCIONALES RETICULARES LOSAS PLACAS FORJADOS CON CHAPA NERVADA Y HORMIGÓN BIBLIOGRAFÍA INDICE 237

3 VII CUBIERTAS 2 DEFINICIÓN NOMENCLATURAS CLASIFICACIÓN DE LAS CUBIERTAS PENDIENTES DE LAS CUBIERTAS MATERIALES DE CUBIERTA TIPOS DE CUBIERTAS INCLINADAS ESTRUCTURAS DE LAS CUBIERTAS INCLINADAS TEJA CURVA O ÁRABE TEJA PLANA O ALICANTINA TEJA MIXTA CONDICIONES DE RECEPCIÓN DE LAS TEJAS COLOCACIÓN DE LA TEJA CURVA O ÁRABE COLOCACIÓN DE LA TEJA PLANA O ALICANTINA ALEROS DE LAS CUBIERTAS INCLINADAS CANALONES Y BAJANTES SOLUCIONES EN PUNTOS SINGULARES DE CUBIERTAS DE TEJA SISTEMA DE CUBIERTA EN BÓVEDAS Y CÚPULAS CLASIFICACIÓN DE LAS CUBIERTAS PLANAS PARTES DE UNA CUBIERTA PLANA TERRAZA A LA CATALANA LA CUBIERTA INVERTIDA IMPORTANCIA DEL AISLAMIENTO TÉRMICO EN LAS CUBIERTAS COMPORTAMIENTO TÉRMICO DE LAS CUBIERTAS HUMEDADES POR CONDENSACIÓN BIBLIOGRAFÍA VIII REVESTIMIENTOS 1 DEFINICIÓN CLASIFICACIÓN REVESTIMIENTOS VERTICALES REVESTIMIENTOS CONTINUOS REVESTIMIENTOS DISCONTINUOS PAVIMENTO O SOLADO TRATAMIENTO SUPERFICIAL DEL CUERPO DE LA SOLERA REVESTIMIENTOS DISCONTINUOS ADHERIDOS BIBLIOGRAFÍA NDICE 238

4 XIV ARCOS 1 INTRODUCCIÓN Cuando el antiguo constructor se planteó abrir un hueco en un muro, se encontró con el problema de tener que disponer de un sistema capaz de sostener la parte de fábrica que gravitaba sobre dicho hueco. Para ello recurrió en primer lugar a la madera y a grandes elementos pétreos. Colocó un tronco o elemento de piedra como dintel en la parte superior de la abertura, como viga apoyada en sus dos extremos sosteniendo toda la fábrica que gravitaba sobre él. Esto sin embargo tenía varias limitaciones; con la madera, la dimensión máxima de la abertura venía limitada por la dimensión de los troncos empleados, ya que no disponía aún de métodos para efectuar empalmes sólidos entre tronco y tronco y poder formar así piezas de mayor envergadura, presentaba problemas de combustibilidad del material que se destruía en caso de incendio y riesgos de atacabilidad por parásitos o insectos. Este conjunto de circunstancias lo llevó a estudiar soluciones con materiales pétreos, que parecían mucho más duraderos. En primer lugar adoptó el mismo principio aplicado en los dinteles de madera, pero como la piedra tiene aceptable resistencia a compresión y escasa a tracción, su comportamiento como dintel era limitado. Dintel de madera Dintel de piedra ARCOS 1

5 Recordemos que en cualquier elemento lineal que está trabajando a flexión tienen la misma importancia tanto las ensiones a compresión como a tracción. Para que las cargas aplicadas a un dintel de piedra no lo rompieran por tracción había que limitar la luz de los huecos rásticamente o disponer de unos elementos de grandes dimensiones difíciles de extraer enteros de las canteras. Ante tal hecho se ensayó la solución que muestra la ilustración, disponiendo piezas de piedra de pequeñas dimensiones en ucesivos voladizos. A este conjunto de elementos superpuestos se le denominó Falso Arco. COMPRESIONES TRACCIONES Elemento lineal trabajando a flexión Falsos arcos Falsos arcos ARCOS

6 correcto. Como puede intuirse, cuando las piezas empleadas eran grandes y el hueco a abrir pequeño tenía un funcionamiento Sin embargo, en grandes aberturas la solución era inestable, ya que se producía el vuelco de las piezas o la rotura de las mismas por tracción. Un proceso de reflexión posterior llevó a rediseñar las piezas empleadas y a disponerlas en forma de cuña, en forma tal que trabajen totalmente a compresión, encajándose cada una de ellas entre sus dos colindantes, según se puede ver en la ilustración siguiente Arcos Con esta disposición la piedra ya no soporta tracciones, trabaja fundamentalmente a compresión. El material empleado, (en general de carácter pétreo) trabaja de la forma adecuada a sus propiedades y con piezas relativamente pequeñas puede cubrirse grandes luces o vanos. A este elemento es lo que denominaremos Arco, que puede ser definido de la siguiente forma: Construcción lineal destinada a salvar la distancia entre dos apoyos, formado por componentes denominados dovelas que trabajan fundamentalmente a compresión. ARCOS 3

7 PARTES DE UN ARCO BAJO EL PUNTO DE VISTA GEOMÉTRICO Y FORMAL Frente. Superficie de su paramento frontal Intradós. Superficie definida por el paramento interior del arco Trasdós. Superficie definida por el paramento superior del arco. Estribo. Macizo que soporta el arco y contrarresta los empujes. Telar. Plano normal al frente del arco y que limita el estribo. Tímpano. Espacio generalmente triangular que arranca en los estribos del arco y se apoya en el trasdós del mismo Directriz. Es la línea que define el perfil básico del arco y pasa por el centro geométrico de las dovelas. Arranques. Puntos geométricos de nacimiento del arco. Línea de arranques. Es la que une los puntos de arranque del arco. Partesdeunarco ARCOS

8 3 COMPONENTES DEL ARCO. Luz. Distancia horizontal libre entre arranques. Flecha. Altura del arco respecto a la línea de arranques. Peralte. Proporción entre la flecha y la luz. Profundidad. Dimensión del arco en dirección normal a su plano. Canto. Distancia comprendida entre el intradós y el trasdós medida en una sección recta del arco. Dovelas. Cada una de las piezas que componen el arco. Clave. Dovela central del arco. Contraclaves. Dovelas adyacentes a la clave. Salmeres. Dovelas de arranque del arco. Riñones. Zonas intermedias del arco comprendidas entre los arranques y la clave, es decir desde el salmer hasta la contraclave ambas incluidas. Componentes del arco Componentes del arco ARCOS 5

9 MATERIALES Habitualmente, los materiales empleados en la construcción de arcos son los que están capacitados para trabajar undamentalmente a compresión, como son la piedra natural y el ladrillo. Arco pétreo Arco de ladrillo Cuando se construyen con piedra, las dovelas se cortan y labran con la forma adecuada a la posición que van a ocupar as juntas entre dovela y dovela, al ser uniformes y continuas podrán ser a hueso o unidas con un mortero o material de unión, con riterios similares a los de las fábricas de cantería. Cuando se emplea ladrillo se suele colocar de tres formas distintas: Disposición a rosca Disposición aparejado Disposición Tabicado Disposición mixta ARCOS

10 Disposición aparejado Disposición a rosca Disposición tabicado Disposición mixta La disposición de las dovelas, conlleva en los dos primeros casos, por lo general, caras perpendiculares a la directriz del arco. A la diferencia de espesor de las juntas se le denomina escopeta. Juntas en el arco Diferente espesor ARCOS 7

11 PARTES DEL ARCO DESDE EL PUNTO DE VISTA DE SU COMPORTAMIENTO ESTRUCTURAL.1 Centros de presiones de una dovela Son los puntos situados en la junta entre una dovela y sus colindantes por donde pasarán las resultantes de las fuerzas ue actúan sobre ella. En el dibujo se representa la carga P aplicada en el centro de gravedad G de la dovela, estableciendo una convención de scala para la magnitud de las acciones, de forma tal que se representen como vectores cuya longitud sea proporcional a dicho alor. Q es la carga que transmite la dovela superior en el punto m y R, que es la suma vectorial de las dos anteriores, será la arga que se transmite a la siguiente en el punto n. Estas fuerzas han de estar en equilibrio y, por tanto, ser concurrentes. Con ellas puede construirse un triángulo de fuerzas. n G m Q P Q R R P Fuerzas actuantes sobre la dovela Triángulo de fuerzas.2 Línea de presiones. Es la línea que une todos los centros de presiones de un arco. No tiene por qué coincidir con la directriz del mismo y por anto no se debe confundir una con otra..3 Núcleo central. Es el lugar geométrico de los puntos de las dovelas por la que debe discurrir la línea de presiones para que todas ellas rabajen a compresión lo que hará que el arco no pierda su equilibrio y se desmorone. En secciones rectangulares su dimensión y localización son las que se muestran en los dibujos adjuntos. Debe calcularse plicando la geometría de masas, ya que varía según la forma de la sección. A A/3 A/3 A/3 B/3 A' B B/3 LINEA DE PRESIONES B/3 NUCLEO CENTRAL A NUCLEO CENTRAL Núcleo central y línea de presiones ARCOS

12 6 CLASIFICACIÓN DE LOS ARCOS POR SU FORMA. Para su clasificación atenderemos a la forma de su directriz. La forma geométrica de los arcos ha venido siempre muy condicionada por la forma de construirlos y por los medios que se disponen para su trazado y replanteo. Por esto, generalmente se ha tendido a usar en su diseño líneas rectas y arcos de circunferencia, aunque también se ha empleado otras curvas de más difícil trazo Arcos simples Cuando para el trazado solo se emplea un centro geométrico. Arco simple Arco plano, adintelado, a nivel o de directriz recta Su intradós es una línea recta. Arco plano ARCOS 9

13 Arcos planos.1.2 Arco angular, rectilíneo, agudo, de frontón, de mitra o mitral Su intradós está formado por dos segmentos. Arco angular 0 ARCOS

14 6.1.3 Arco angular truncado Su intradós está formado por tres segmentos. Arco angular Arco poligonal o afacetado Su intradós está formado por más de dos segmentos rectilíneos. Arco poligonal o afacetado ARCOS 11

15 .1.5 Arco de medio punto o cumplido Su intradós es media circunferencia y su amplitud 180º. Arco de medio punto o cumplido.1.6 Arco de herradura Su intradós es mayor de media circunferencia. Arcos de herradura 2 ARCOS