INTRODUCCIÓN A LOS TIPOS ESTRUCTURALES

Cátedra: Ing. José María Canciani

 

Tema:   ESTRUCTURAS LAMINARES

         ESTRUCTURAS DE BARRAS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Ing. José María Canciani

                    Arqa. Cecilia Cei

                                                                    Ing.AlejandroAlbanese

 

 

 

 

 

AÑO ACADÉMICO 2007

 

 

 

 

ESTRUCTURAS LAMINARES

 

DEFINICIÓN: Son cuerpos en los cuales  dos de sus dimensiones  predominan sobre su espesor. Son aquéllas que actúan principalmente por su continuidad estructural y su forma.

CASCARAS: Son láminas curvas, convenientemente apoyadas en las que el equilibrio  de las cargas externas  se logra fundamentalmente  por medio de esfuerzos normales y tangenciales.

 

ASPECTOS GEOMETRICOS Y ESTRUCTURALES

 

GEOMETRICOS:  Una lámina es un elemento  resistente de mucha superficie y poco espesor,

ESTRUCTURALES: Son elementos que resisten por forma. Suficientemente delgadas  para no desarrollar  importantes tensiones de flexión, corte o torsión.

Se sustentan  porque sus esfuerzos internos  son normales y tangenciales.

Las cáscaras trasladan las cargas que actúan sobre ellas, mediante esfuerzos normales de tracción y compresión, y esfuerzos tangenciales.

 

 

REQUERIMIENTOS PARA QUE SE CUMPLA EL ESTADO MEMBRANAL

 

CONDICIONES DE CARGA

Deben ser, en lo posible, uniformemente  distribuidas, no presentando variaciones bruscas  en la superficie. No debe haber cargas puntuales.

 

CONDICIONES DE GEOMETRIA

Que la variación de los radios  de curvatura sobre la superficie sea continua. Debe haber continuidad  de superficie y de curvatura

 

CONDICIONES DE APOYO

 Se apoyan en todos  sus bordes, debe haber continuidad de apoyos. Los bordes deben ser tales que no restrinjan  o impidan cada una de las deformaciones  de la lámina.

 

 

 

 

ESPESORES:

Para determinar  cuál será el valor del espesor e para que se cumpla el equilibrio, lo relacionamos con el radio de curvatura, y a esta relación la

llamamos  C.- C varía según el material

 C= e  /   R

a) Cáscaras de Hº Aº : 1/100 <C < 1/250

b) Cáscaras de madera 1/75 < C < 1/200

c) Cáscaras de duraluminio 1/500 < C < 1/800

d) Cáscaras de chapa 1/500 < C < 1/1000

 

 

 

 

 

 

FORMAS CLASICAS DE ESTRUCTURAS LAMINARES

 

1.-SIMPLE CURVATURA:

§         Traslación: Cáscaras Cilíndricas.

§         Rotación: Cáscaras Cónicas.

 

 

2.-DOBLE CURVATURA TOTAL  POSITIVA

§         Traslación : Cáscaras Elípticas

§         Revolución: Casquete esférico

 

 

 

 

3.-DOBLE CURVATURA TOTAL NEGATIVA

§         Traslación: Paraboloide Hiperbólico

§         Revolución: Hiperboloide de Revolución.

 

 

MATERIALES

·         HORMIGÓN ARMADO

·         ALUMINIO Y DURALUMINIO

·         MADERA LAMINADA

·         PLASTICOS REFORZADOS CON FIBRA DE VIDRIO

 

CASCARAS CILINDRICAS

 

Tenemos esfuerzos normales y tangenciales.

·         algunos máximos en los bordes que se hacen 0 en el centro

·         otros máximos en el centro que se hacen  0 hacia los bordes

 

POR ESO DEBEN CALCULARSE LOS ESFUERZOS INTERNOS  EN 4 PUNTOS  1, 2, 3 Y 4.-

 

PLEGADOS

·         CASO ESPECIAL DE ESTRUCTURA LAMINAR A LA CUAL SE LE DA RIGIDEZ POR SUS PLEGADURAS.

·         SE PREDIMENSIONA Y SE VERIFICA  COMO UNA VIGA  EN SUS DOS SENTIDOS

 

Ej. Techo Kahla de las estaciones de servicio y la chapa ondulada

 

 

 

PARABOLOIDE HIPERBOLICO

GENERACION:

Según la naturaleza de la generatriz del P.H.,  puede engendrarse por rectas o curvas.

POR RECTAS: cuando una recta generatriz  se desplaza en el espacio manteniéndose paralela a un plano director y se apoya sobre  dos rectas directrices  no coplanares  que a su vez  son paralelas a otro plano director.

 

 

 

 

Esta superficie resulta reglada, pudiendo materializarse en HºAº .

POR CURVAS:

La superficie del P.H. puede engendrarse  también trasladando una parábola generatriz, paralela a sí misma  apoyándose sobre otra parábola directriz de curvatura inversa.

 

Directrices y generatrices son intercambiables.-

 

El Paraboloide Hiperbólico es una superficie de doble curvatura total negativa  pues los centros de los radios de curvatura  de cada juego de curvas están ubicados en lados opuestos de la superficie.-

Las asíntotas del PH son sus generatrices rectas, que se cortan a 90º entre sí y pasan por el eje del paraboloide, a 45º de las asíntotas están

las parábolas principales

El P: H: es equilátero  si las parábolas generatrices son iguales a las directrices y se cortan a 90º.

 

ESTEREOESTRUCTURAS.

 

ESTRUCTURAS DE BARRAS.

 

 

BARRAS: Son elementos lineales(rectos), esbeltos(preferentemente cortas por el trabajo a compresión) y rígidos(sólidas por  el trabajo a compresión), de sección mínima comparada  con sus otras dimensiones capaces de conducir esfuerzos axiles de tracción o compresión a lo largo de su eje baricéntrico.  

 

NUDOS; Son puntos de concurrencia de barras.

 

COMPORTAMIENTO ESTRUCTURAL

 

En la clasificación de Engels se las denomina de Vector Activo

 

Una estereoestructura se  comporta como una losa armada en 2 direcciones  y sometida a flexión.

 

·         Los cordones superior (comprimido) e inferior (traccionada)  toman los esfuerzos axiles.

 

·         Los cordones inclinados toman los esfuerzos de resbalamiento

 

 

 

 

 

 

En las estereoestructuras  deben distinguirse  tres elementos básicos  de composición

·         Barras

·         Nudos

·         Uniones barra-nudos

El sistema  será más ventajoso cuanto menor sea la cantidad   de elementos.

 

 

 

 

 

Las estereoestructuras pueden ser apoyadas  en alguna de las siguientes formas:

 

a) En el plano superior o inferior:

 

 

b) Sobre  cuatro apoyos  en las esquinas o retiradas de las mismas