EDIFICACIÓN: SISTEMA ESTRUCTURAL

Transcripción

1 ELEMENTOS ESTRUCTURALES EDIFICACIÓN: SISTEMA ESTRUCTURAL Elementos es horizontales: reciben las acciones gravitatorias y las transmiten a otros elementos. Forjados y losas unidireccionales: elementos planos que trabajan en una dirección y que transmiten las cargas a las vigas. Forjados y losas bidireccionales y placas: elementos planos que trabajan en dos direcciones y que transmiten las cargas a las vigas o directamente a los pilares y muros. Vigas: elementos lineales que reciben las cargas de los forjados, losas o placas y las transmiten a los pilares o muros. Para resolver las escaleras, rampas de acceso y cubiertas inclinadas, estos elementos se disponen con cierta inclinación, pero siguen considerándose forjados, losas o placas. A las vigas inclinadas que soportan los peldaños se les llama zancas. 2 ELEMENTOS ESTRUCTURALES ELEMENTOS ESTRUCTURALES A medida que aumentan las acciones verticales o las luces, la elección de la tipología debe ser: Forjado unidireccional Forjado reticular Losa maciza de losa y vigas entre pilares Reticulado espacial y losa 3 Elementos es verticales: reciben las cargas verticales de los elementos horizontales y las cargas horizontales y las transmiten a la cimentación. Pilares: es la opción más utilizada. Pueden ser: de hormigón armado in situ de hormigón prefabricado metálico mixto de acero y hormigón Muros: es la mejor solución para recoger las acciones horizontales de los empujes de tierras y en edificios altos las de viento. Suelen ser: de mampostería de piedra de ladrillo de hormigón armado in situ de hormigón prefabricado 4

2 ELEMENTOS ESTRUCTURALES VERTICALES ELEMENTOS ESTRUCTURALES VERTICALES Mampostería de piedra Muro de fábrica de ladrillo Muro de bloques de hormigón Pilar prefabricado de hormigón Pilar de hormigón In situ Pilar mixto de hormigón y acero Pilares metálicos 5 6 ELEMENTOS ESTRUCTURALES Cimentación: elementos es que transmiten las cargas que les llegan de los muros y pilares al terreno. Cimentaciones superficiales Zapata corrida: aquella que recibe una carga lineal (generalmente un Se clasifican en: muro) y eventualmente un momento flector. Superficiales Semiprofundas Profundas Elementos de contención y cimentación: Zapata aislada: aquella sobre la que carga un solo pilar o dos pilares contiguos separados por una junta de dilatación. Puede ser: centrada, de medianería o de esquina. Zapata combinada: aquella en la que se apoyan dos pilares. El CTE también incluye mas de dos pilares contiguos. Muros de contención de tierras Muros de sótano Viga flotante o de cimentación: aquella sobre la que se apoyan tres o más pilares alineados. El CTE también la llama zapata corrida. Emparrillados de cimentación: similares a las anteriores, se cruzan en dos direcciones ortogonales. 7 Losas de cimentación: losas de espesor constante que trabajan en dos direcciones. 8

3 Vigas riostras o de atado: elementos que atan horizontalmente las zapatas aisladas, para evitar que puedan desplazarse lateralmente. Trabajan a compresión o tracción. Especialmente útiles en zonas sísmicas. Vigas centradoras: atan una zapata excéntrica con otra que puede serlo o no. Su función es contrarrestar el momento de vuelco de la zapata excéntrica. Trabajan principalmente a flexión Cimentaciones semiprofundas: profundidades entre 4 y 6 metros Pozos: solución intermedia entre las superficiales y los pilotes. Cimentaciones profundas: Pilotes: entre los pilotes y los pilares siempre debe construirse un encepado, el cual reparte los esfuerzos del soporte entre los pilotes y sirve de enlace de las vigas de atado. Pilotes prefabricados Pilotes in situ Micropilotes Muro pantalla: muro de contención que se construye antes de efectuar el vaciado de tierras, y transmite los esfuerzos al terreno. Pozos 11 Pilotes prefabricados Pilotes in situ 12

4 UNIONES VIGA-PILAR Elementos de contención de tierras y cimentación: Muros de contención de tierras: sólo soporta los empujes del terreno. Muros de sótano: además de los empujes del terreno, soporta las cargas que le llegan de la edificación (forjados, pilares, muros,...) Rígidas o empotradas: cuando la viga flecta, sus extremos giran y hacen girar al pilar y por lo tanto flecta, es decir, la viga transmite al pilar, además de la carga vertical, un momento flector. Articuladas o apoyadas: la viga apoya en el pilar transmitiéndole la carga vertical pero ningún momento flector. Unión rígida Unión rígida Unión articulada Unión articulada Muro de contención de tierras Muro de sótano UNIONES VIGA-PILAR TIPOLOGÍA ESTRUCTURAL Estructura de forjados unidireccionales o losas apoyados en pórticos paralelos entre sí Uniones articuladas Uniones rígidas 15 16

5 TIPOLOGÍA ESTRUCTURAL TIPOLOGÍA ESTRUCTURAL Estructura de forjados bidireccionales o placas apoyados en pórticos dispuestos en 2 direcciones Estructura de forjados bidireccionales o placas apoyados sobre pilares Estructura de losas y muros Estructura en tubo o con pantallas TIPOLOGÍA ESTRUCTURAL Material Obra de fábrica Elementos rigidizadores frente a esfuerzos horizontales Muros de carga perpendiculares Edificio con muros de carga transversales y paredes de arriostramiento longitudinales Edificio con muros de carga longitudinales y paredes de arriostramiento transversales Pórtico articulado Pórtico rígido Apantallamiento Núcleo interior Tubo exterior Tubo en tubo Estructura metálica Cerramiento colaborante Nudos + (cerramiento colaborante) Pantallas atirantadas Atirantado del núcleo Atirantado de pórticos de fachada Combinación Hormigón in situ (Cerramiento colaborante) Pantalla de hormigón Núcleo de hormigón Entramado tupido Combinación Estructura de madera Cerramiento colaborante o entramado de madera arriostrado Estructura mixta Combinación de soluciones Hormigón prefabricado del hormigón colocado in situ y de la estructura metálica 20

6 Pórticos con cerramientos colaborantes: efecto de arriostramiento parcial del entramado mediante material de cerramiento (fábrica de ladrillo o de bloques prefabricados) Mecanismos de transmisión de acciones a la cimentación en pórticos rígidos Acciones verticales Acciones Horizontales COMPORTAMIENTO ESTRUCTURAL ESTABILIDAD FRENTE A ACCIONES HORIZ. Esquema de funcionamiento de los pórticos rígidos Estructuras porticadas El forjado interviene en el mecanismo resistente frente a acciones horizontales: actúa transmitiendo y distribuyendo las fuerzas horizontales a los pilares. F Es importante que el forjado sea monolítico en su plano. 23 F/3 F/3 F/3 24

7 Estructuras porticadas: deformaciones debidas a las acciones horizontales con diferentes rigidizaciones Pantallas atirantadas metálicas Entramados de madera Viga de cubierta a contraviento Entramados frontales Pantallas trianguladas Pantallas no trianguladas: requieren continuidad en los elementos sometidos a flexión Entramados laterales 27 28

8 Pantallas de hormigón: surgen como ménsulas apoyadas en el terreno, especialmente aptas para resistir esfuerzos horizontales. Pantallas continuas Pantallas alternadas Pórticos y pantallas: combinación de pórticos con pantallas Núcleos: estructura formada por un conjunto de pantallas unidas por sus bordes para formar una sección cerrada o eventualmente abierta por huecos de paso. Tubo exterior Tubo exterior con retícula densa Tubo exterior Entramados exteriores (estructura metálica) Tubo en tubo Tubo fachada + + núcleo interior Pueden ser las cajas de escalera, los huecos de ascensor o las fachadas

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