Temas de estructuras especiales : introducción a nueva Reglamento CIRSOC 102. Acción del viento

293 Pages·2015·75.228 MB·Spanish

by  Pedro Perles

I
TEMAS DE

ESTRUCTURAS ESPECIALES
FOTOS DE TAPA
• Edificio República, Buenos Aires, Argentina
• Walt Disney Concert Hall, Los Angeles, California, USA
• Aeropuerto Internacional de Denver, Colorado, USA
• Estadio Olímpico de Sydney, Australia
• Torre Hearst, Nueva York, USA
Pedro Perles
TEMAS DE
ESTRUCTURAS ESPECIALES
Realización gráfica
Arq. Liliana Santiago
Diagramación
Arq. Flavia Tommasini
Perles, Pedro
Temas de estructuras especiales. - 2a ed. - Buenos Aires : Nobuko, 2012.
272 p. : il. ; 30x21 cm.
ISBN EBOOK 9789875844293
1. Construccion. 2. Estructuras.
CDD 690
Hecho el depósito que marca la ley 11.723
Impreso en Argentina / Printed in Argentina
La reproducción total o parcial de este libro, en cualquier forma que sea, idéntica o
modificada, no autorizada por los editores, viola derechos reservados; cualquier utilización
debe ser previamente solicitada.
© 2012 nobuko
ISBN: 978-987-584-429-2
Abril de 2012
Edición corregida y ampliada. Abril del 2014.
Este libro fue impreso bajo demanda, mediante tecnología digital Xerox en
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PRESENTACIÓN
La temática que se intenta desarrollar en esta publicación es particularmente amplia, cada una de las
disciplinas demandaría un tratamiento muy riguroso, que excede a los objetivos que me he propuesto
encarar, orientados en cambio a facilitar el acercamiento de aquellos que sin poseer una formación
técnica muy especializada desean familiarizarse con tipologías estructurales no convencionales.
Partiendo de esta premisa, quienes sientan la necesidad de ampliar sus conocimientos en alguno de los
temas que se exponen, seguramente podrán hacerlo en numerosos tratados especializados dedicados a
explorar en detalle los parámetros científicos y tecnológicos determinantes para una comprensión y
resolución más precisa de una tipología específica.
Consecuente con los criterios pedagógicos aplicados en las Cátedras de “Estructuras” que presido para
la enseñanza de las disciplinas resistentes a los alumnos de arquitectura, orientados a su
contextualización, se intenta en este libro una articulación permanente de todos los Ítems con los
fundamentos básicos que rigen los principios de la Estática y Resistencia de materiales.
Con estas premisas se abordan los diferentes temas que abarcan los Edificios en altura, las
Construcciones antisísmicas, las Estructuras de tracción, los Arcos y Bóvedas, las Estructuras laminares.
El desarrollo vertiginoso en las últimas décadas de los Edificios en altura hacen imprescindible su
estudio, pues las enormes dimensiones que poseen y su gran esbeltez provocan la aparición de
esfuerzos de tal magnitud que transforman a la estructura en el principal protagonista del complejo
edilicio, subordinando buena parte de los requerimientos proyectuales a la necesidad de contar con un
sistema resistente confiable.
El estudio de las Estructuras Sismorresistentes ha ido adquiriendo importancia creciente en los últimos
años, a partir de una serie de movimientos sísmicos que abarcaron no solo a las zonas de Cuyo,
cercanas al epicentro, sino que se extendieron y alcanzaron en sus efectos a vastas regiones de nuestro
territorio.
Es por ello que resulta necesario inculcar la motivación por el estudio y conocimiento de los movimientos
generados por los terremotos, intentando una capacitación en el análisis y propuesta de Estructuras
Sismorresistentes, y en especial, incorporar dentro del área proyectual el diseño antisísmico.
Los Arcos y Bóvedas constituyen las estructuras más antiguas creadas por el hombre y utilizadas en
todas las épocas para cubrir grandes luces.
Su análisis permitirá apreciar la importancia que tiene en su diseño la comprensión del antifunicular de
las cargas por su relación con la directriz del arco, y en especial, las propiedades y el concepto del
núcleo central, así como la influencia que ejerce la flecha de Arcos y Bóvedas en la magnitud de los
empujes, factores determinantes en su diseño.
El estudio de las Estructuras de Tracción, denominadas por Heinrich Engels “Estructuras de forma
activa”, es imprescindible dentro del campo de las Cubiertas de grandes luces.
Por su falta de rigidez, que las obliga a adaptar su conformación al esquema de cargas actuantes, posee
las características ideales para analizar con claridad la trayectoria de los esfuerzos en las distintas
piezas resistentes, estudiando además la influencia de luces y flechas en la distribución y magnitud de
las tensiones.
El tratamiento de las Estructuras laminares permite valorar la importancia que la forma puede conferirle a
la capacidad resistente de la estructura, lo que posibilita su uso para cubrir grandes luces, con una
sensible economía de material y de peso.
Su interés se acrecienta en razón de que en este caso la estructura es parte indisoluble del volumen que
conforma el espacio arquitectónico.
Adquiere especial interés porque su análisis permite desmitificar la creencia errónea y lamentablemente
habitual, de considerar a la estructura como una parte independiente del diseño arquitectónico.
Sin embargo, son los Reticulados espaciales quienes han alcanzado, sin duda, mayor difusión y creci-
miento, ya que brinda la posibilidad cierta de cubrir grandes espacios con piezas lineales normalizadas,
porque garantiza estructuras de gran rigidez con componentes livianos, sin necesidad de penalizar su trans-
parencia, por su facilidad de montaje, por su capacidad para conectarse con cualquier sistema estructural,
porque es la más capacitada para transformar la flexión en esfuerzos axiles de tracción o compresión.
Por supuesto, la tipología de las estructuras especiales es mucho más amplia, abarca además a los
Plegados, los emparrillados, las Estructuras neumáticas, las Fundaciones especiales, que merecen ser
desarrolladas en otra oportunidad.
Reitero el objetivo que me anima en cada publicación, demostrar que la vocación por las estructuras no
se contradice con los requerimientos proyectuales, por el contrario, si se adquiere la capacidad para
articular todo el instrumental técnico que demanda un edificio con la estimulante necesidad de alcanzar
una valoración plástica, seguramente se habrá dado un paso importante hacia la jerarquización del
diseño arquitectónico.
Arq. Pedro Perles
Profesor Titular regular
F.A.D.U. U.B.A.
ÍNDICE
Capítulo 1 - EDIFICIOS EN ALTURA
• Criterios generales 11
• Estructura resistente 13
1. Sistema aporticado 14
2. Tabiques contraviento 16
3. Sistema mixto 21
4. Tubo calado 23
5. Tubo en tubo 25
6. Haz de tubos 27
7. Sistema reticulado 28
• Carga de viento 42
• Verificación estática 47
• Ejemplo numérico 48
• Viga Vierendel 68
• Apéndice de tablas 80
Capítulo 2 – ARQUITECTURA SISMORESISTENTE
• Origen de los sismos 94
• Diseño antisísmico 102
• Ejemplo numérico 125
• Apéndice de tablas 135
Capítulo 3 – ESTRUCTURAS DE TRACCIÓN
• Análisis estructu 144
• Solicitaciones en cables 146
• Membranas de tela yredes de cables 154
• Cercha Jawer 170
• Ejemplo numéri 173
• Fundaciones 181
• Apéndice de tablas 186
Capítulo 4 – ESTRUCTURAS DE COMPRESIÓN DOMINANTE
• Evolución histórica 194
• Diseño de un arco 2 03
• Ejemplo numérico
1. Arco de Hormigón Armado 207
2. Arco metálico 213
Capítulo 5 – ESTRUCTURAS LAMINARES
• Comportamiento estructural 224
• Láminas delgadas 226
1. Laminas cilíndricas 227
2. Laminas de revolución 234
3. Láminas de doble curvatura 238
Capítulo 6 – RETICULADOS ESPACIALES

• Evolución de los sistemas reticulados 246
• Ejemplo numérico 263
• Apéndice de tablas 278
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