Formas estructurales1. BUSQUE EN TEXTOS ESPECÍFICOS ALGUNA CLASIFICACIÓN DE

LAS ESTRUCTURAS Y PRESENTE UN INFORME EXPLICÁNDOLAS.

Las estructuras pueden clasificarse en dos grandes grupos:Naturales. Son las que encontramos en la naturaleza: el esqueleto de un vertebrado, el tronco de los árboles, el caparazón de las tortugas, un nido de ave, etc.Artificiales. Son aquellas proyectadas y construidas por el hombre; en ellas nos encontramos con un conjunto de elementos sencillos dispuestos de forma tal que son capaces de soportarse a sí mismas y a otros objetos dispuestos sobre ellas. Las estructuras han de tener estabilidad (no han de caerse o volcar con facilidad) y han de ser rígidas, estos es, han de soportar sin romperse o deformarse en exceso determinadas cargas o esfuerzos para las que han sido diseñadas.

Dentro de las estructuras artificiales podemos diferenciar: Estructuras masivas: Las primeras estructuras se formaban

acumulando material, sin dejar apenas huecos, colocando bloques de piedra o arcilla unos encima de otros o excavando en la roca. Para las ventanas o huecos se utilizaban los dinteles de piedra o madera. Los dinteles constan de una viga horizontal colocada sobre dos soportes verticales, normalmente con la finalidad de dejar un hueco debajo de ellas. También se denomina viga o cargadero.

Estructuras abovedadas: El descubrimiento del arco y la bóveda permitió cubrir espacios mayores y aumentar los huecos en la estructura. Una bóveda es el resultado de situar varios arcos uno a continuación de otro (bóveda de cañón) o de entrecruzarlos y rellenar los espacios intermedios (bóveda de crucería).

Estructuras laminares o de carcasa: Las estructuras de carcasa están constituidas por láminas resistentes que envuelven al objeto, formando una caja o carcasa que protege y mantiene en su posición a las piezas que lo componen.

Estructuras de armadura o armazón : Estructuras formadas por elementos alargados como perfiles, barras, tubos. Según la disposición de sus elementos, estas estructuras pueden clasificarse a su vez en:

- Estructuras entramadas: Son las estructuras utilizadas en la construcción de edificios y viviendas. Está constituida por barras de hormigón o acero unidas de manera rígida formando un emparrillado. Cada parte de la estructura tiene una misión específica. Por debajo del terreno resistente hay un forjado de hormigón que transmite el peso de todos los objetos existentes en el piso hacia

las vigas, elementos horizontales con forma de prisma rectangular y sometidas a un esfuerzo de flexión.Las vigas que van dentro del forjado reciben el nombre de viguetas. Las vigas se apoyan en los pilares y les transmiten el peso. Los pilares son verticales y se encargan de llevar el peso hasta la cimentación, están sometidos a esfuerzos de compresión. Los pilares circulares se llaman columnas y si están pegados a la pared pilastras.El peso total no va directamente al suelo porque se hundiría, para evitar que los pilares se claven en el terreno, se apoyan en la cimentación, elemento intermedio que  puede estar constituido por zapatas, losas de cimentación y pilotes, dependiendo de la naturaleza y características del terreno.Las losas y pilotes se utilizan en terrenos muy blandos, y se fabrican en distintos materiales, siendo los más usados el acero y el hormigón armado por su gran resistencia.Los perfiles se utilizan en numerosas estructuras, sobre todo metálicas. Son elementos que tienen distintas secciones, dependiendo de los esfuerzos que deben soportar. Con los perfiles se consiguen estructuras más ligeras que soportan grandes pesos con menos cantidad de material, los perfiles abiertos se adaptan muy bien a los esfuerzos de compresión.- Estructuras trianguladas: Se caracterizan por la disposición de barras formando triángulos. Resultan muy resistentes y ligeras a la vez.- Estructuras colgantes: Soportan el peso de la construcción mediante cables o barras que van unidos a soportes muy resistentes. Estos cables se llaman tirantes y cuando su longitud se puede regular, tensores. Los tirantes sólo soportan esfuerzos de tracción, pero tienen la ventaja de poder adaptar su forma a las cargas que reciben en cada momento.

2. AMPLÍE CADA UNO DE LOS TIPOS ESTRUCTURALES ANALIZADOS MEDIANTE LA CLASIFICACIÓN DE HEINRICH ENGEL. COMPLETE CON IMÁGENES DE ESTRUCTURAS DE CADA UNA DE LAS CLASES.

ESTRUCTURAS DE FORMA ACTIVA:Son sistemas portantes de un material no rígido y flexible, en los que la transmisión de cargas es a través de la forma. Existen varios sistemas portantes de Forma Activa:Estructuras de Cables Un material flexible (no rígido) con una forma determinada, fijado por sus extremos, puede sostenerse por sí mismo y cubrir un gran espacio. Los cables son estructuras sin rigidez a la flexión debido a la pequeña sección transversal en relación a su longitud, por lo que la carga se transforma en tracción y hace que el cable cambie su forma según la carga que se le aplique.Características:• Resisten únicamente esfuerzos de tracción pura.

• La forma responde a las cargas.• Cualquier cambio en las condiciones de carga afecta a la forma.• Carecen de rigidez transversal.• Las cargas pueden ser muy grandes en relación al peso propio.• No constituye una estructura auto portante: el diseño exigirá estructuras auxiliares que sostengan los cables a alturas importantes. Esto conlleva a una combinación de sistemas estructurales diferentes.El cable estará trabajando en tracción pura, uniforme para toda la sección del cable, con un aprovechamiento total y absoluto de la capacidad de éste, dando estructuras ligeras aptas para cubrir grandes luces. Especialmente ligeros serán las unidades funcionales esenciales -el cable- si se usa acero de alta resistencia. Estos sistemas son los más económicos atendiendo a la relación peso-luz.

Estructuras de tiendaSoluciones estructurales livianas y flexibles, que se encuadran dentro de las que resisten por tracción, con posibilidad de adaptar su forma al funicular de las cargas externas.

Estructuras neumáticasLas estructuras neumáticas son membranas flexibles pretensadas a base de aire a presión, rigidizadas, en ocasiones, por cables que, frente a la acción de las cargas exteriores, desarrollan esfuerzos de tracción, por lo que constituyen una estructura muy ligera.Las estructuras neumáticas pueden resolver la cubierta de superficies muy grandes sin apoyos intermedios, proporcionando, asimismo, la posibilidad de montar, desmontar y transportar la estructura con facilidad. La presión diferencial de aire proporciona, además, una circulación continua de aire fresco y regula las temperaturas de confort necesarias para cada condición.Incorporan al sistema estructural una acción sobre el sistema de cargas, provocada por la presión a la que se somete el aire confinado dentro del espacio o dentro de los elementos estructurales. Responden a la acción de las cargas generando únicamente esfuerzos de tracción, por lo que para que la membrana se mantenga tensada bajo cualquier condición de carga la presión

del aire deberá ser suficiente y, además, la tensión inicial deberá proporcionarle la rigidez necesaria para que la deformación sea mínima.

Estructuras de ArcosEl arco es el elemento constructivo de directriz en forma curvada o poligonal, que salva el espacio abierto entre dos pilares o muros.Las fuerzas de compresión verticales (el peso propio y sobrecargas), se transmiten como fuerzas laterales; por esto, deben construirse los arcos junto con algún elemento que haga de estribo, tal y como un muro de contención.El arco es en esencia una estructura comprimida utilizada para cubrir grandes y pequeñas luces, y puede considerarse como uno de los elementos estructurales básicos en todo tipo de arquitectura.La forma ideal de un arco capaz de resistir cargas determinadas por un estado de compresión simple, pueden hallarse siempre con la forma del polígono funicular correspondiente invertido. 

ESTRUCTURAS DE VECTOR ACTIVOLas características de los sistemas estructurales de vector activo es la disposición triangulada de las piezas rectas.Estos sistemas efectúan el cambio de dirección de las fuerzas descomponiendo las exteriores en varias direcciones por medio de dos o más miembros, mantenidos vectorialmente en equilibrio por las fuerzas opuestas convenientes.Los sistemas estructurales de vector activo son sistemas de múltiples componentes cuyo mecanismo estriba en la acción concertada de cada una de las piezas comprimidas y extendidas.La composición y descomposición de las fuerzas constituye la esencia del proyecto de cualquier mecanismo resistente, no solamente a las estructuras trianguladas, sino a cualquier otra fórmula (también en superficies curvas y espacios tridimensionales).Disponiendo las barras en superficies de simple o doble curvatura se sigue manteniendo la ventaja de la descomposición de las fuerzas de los sistemas de vector activo, y así se establece una transmisión coherente de las cargas y un mecanismo resistente: sistema triangulado curvo.

ESTRUCTURAS DE MASA ACTIVAEstán conformadas por elementos longitudinales de sección transversal limitada, que resisten las cargas por la acción de flexión. Las vigas, los pórticos, los emparrillados  y las placas o losas son los mejores ejemplos. La acción de las cargas es transversal a la longitud del elemento (acción de viga); se presentan en la sección transversal, simultáneamente, esfuerzos de traccion y compresión, complementados con los de corte, generalmente pequeños; la transmisión de fuerzas a flexión es mucho menos eficiente que la  transmisión axial. Las vigas se pueden unir rígidamente con elementos verticales a través de los nudos, con la mejora en la capacidad de carga, la disminución de las deflexiones y un aumento en la capacidad de resistir fuerzas horizontales, como las de viento o sismo, conformando los pórticos.Los emparrillados conformados con elementos rectos horizontales en ambas direcciones, unidos rígidadamente a traves de nudos, conforman sistemas de masa activa que permiten aumentar la capacidad portante de las vigas y reducir las deflexiones. Cuando la masa se distribuye uniformemente y desaparecen las vigas individuales, se tienen las placas o losas, que permiten más cargas con menores deflexiones, dentro de ciertos rangos de relación entre las luces.

no.

ESTRUCTURAS DE SUPERFICIE ACTIVA:La superficie activa es una estructura o elemento estructural que transmite las fuerzas externas que se le aplican basándose en la continuidad de una superficie.En las estructuras de superficie activa es fundamental una forma adecuada que transmita las fuerzas actuantes y las reparta por toda las superficies en tensiones de pequeña magnitud. El conseguir una forma eficaz para la superficie desde los puntos de vista estructural, utilitario y estético es un acto creador: arte.Los sistemas estructurales de superficie activa, son simultáneamente la envoltura del espacio interno y la corteza exterior de la construcción y, en consecuencia, determinan la forma interior del espacio y la exterior del edificio. Así son sustancia real de la edificación y criterio de su calidad con las mismas cualidades de una máquina racional y eficiente o una forma con significado estético.Clasificación de la Superficie Activa:-Estructuras de Láminas.-Estructuras Láminas plegadas.-Estructuras Membranas.

ESTRUCTURAS VERTICALES:Estructura con predominio de acciones horizontales sobre las verticales. Son propias de las torres o edificios altos llamados rascacielos; comprenden estructuras de tubo, tubo en tubo, macropórticos, estructuras con núcleos rígidos, cerchas verticales.Actúan como una ménsula empotrada en el terreno, más que como una columna apoyada. En estos casos, el problema más importante es el vuelco ante las cargas originadas por el viento.Las cargas que basan el proyecto de un sistema estructural vertical se obtienen de la sumatoria del peso propio, las cargas de uso y el viento. La presión del viento por unidad de área se incrementa con la altura del edificio.

3. REDACTE UN INFORME PRESENTANDO FOTOGRAFÍAS DE ESTRUCTURAS DE DIFERENTES TIPOS QUE USTED PUEDA RECONOCER. CLASIFIQUE CADA UNA DE ELLAS Y MARQUE LOS ELEMENTOS QUE, EN SU OPINIÓN, TIENEN FUNCIÓN ESTRUCTURAL.

La imagen 1 muestra una columna estructural de perfiles “C” la cual está bajo la clasificación de estructura de vector activo ya que esta constituida por elementos rectos que forman triángulos para soportar cargas. El mismo caso se presenta en la imagen 2 sólo que aquí vemos una cercha.La imagen 3 fue tomada a un arco de un tinglado parabólico. En este caso, también podemos ver una estructura de vector activo ya que esta conformado por hierros dispuestos en forma triangular sobre los  cuales actúan las cargas.La imagen 4, por otro lado, constituye una estructura de superficie activa ya que se trata de un antiguo tanque de agua de hormigón cuya parte superior es una placa con curvatura en donde las cargas actuantes se reparten en toda la superficie mediantes esfuerzos de pequeña magnitud.

COMPLETAR

columna de perfiles estructurales “C” estructura de vector activo

tanque de hormigón Obras Sanitarias Gualeguaychú. Estructura de superficie activa.

Cercha de perfiles “C”. Estructura de vector activo.

Pórtico. Estructura de forma activa.