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ESTRUCTURAS 3 - DIEZ.
PREGUNTAS TEORICAS SEGUDO PARCIAL
Bases y Pilotes
1. ¿Cuál es un sistema de fundaciones apto para trasladar a tierra cargas provenientes de tabiques de H°A° en un terreno de =3 kg/cm^2? Un sistema apto para ese tipo de terreno son las bases de hormigón armado 2. ¿Cómo funciona una zapata corrida de H°A° que recibe cargas normales de compresión y un momento flector? La zapata recibe esfuerzos de flexión y compresión por lo que se encuentra solicitada a flexo compresión que puede ser con pequeña o gran excentricidad dependiendo de la ubicación dentro del centro de presiones. Si el centro de presión cae dentro del núcleo central, tendrá flexo-compresión con pequeñas excentricidad, si por el contrario cae fuera, tendrá flexo-compresión con gran excentricidad. 3. Una zapata corrida de H°A°, ¿puede soportar esfuerzos de tracción? Explicar. Una zapata soporta esfuerzos de tracción cuando la base está flexo comprimida con gran excentricidad, ya que el diagrama de tensiones en el terreno es triangular. Por más que estos esfuerzos aparecen, la zapata no los toma, la base no colabora. 4. ¿Cómo se dimensiona una base de H°A°, que datos se necesitan y que verificaciones se deben realizar? Para dimensionar una base de H°A° se necesita saber el esfuerzo normal máximo trasmitido por cada tabique, el peso propio de la base, el peso de la tierra, y la tensión admisible del terreno, que sirve para hallar la fuerza P que se utilizará en el cálculo. Con estos datos se procede al dimensionado: a) Predimensionado de la placa de apoyo. P = N + Ng + Nt (N- carga de la columna, Ng- peso de la base Nt- peso de la tierra sobre el terreno) b) Determinación de la excentricidad. E = M/P c) Verificación de las dimensiones adoptadas en planta. (tensiones máxima y mínima del terreno) d) Predimensionado de la altura de la base por condición de rigidez. d0 > (a1 – c1) / 3 e) Verificación al punzonado. (que debe ser menor que 8 kg/cm2) f) Determinación de los momentos flectores para las dos direcciones principales. g) Verificación de la altura de la base a la flexión. h) Cálculo de la armadura. 5. ¿Cómo se ubican las armaduras de una zapata corrida de H°A° que esta flexo comprimida? ¿Cuál es el recubrimiento mínimo que debe haber entre la tierra y la parrilla de la base? El recubrimiento mínimo entre la tierra y la parrilla debe estar entre los 5 y 7 cm. En general, el de las barras debe ser mayor o igual al 10 manteniendo una separación máxima de 20 cm. La zapata se comporta como una losa invertida ubicando las armaduras en ambas direcciones formando un emparrillado.
6. ¿Qué sistema de fundaciones se debe utilizar cuando la tensión del terreno es muy baja, ej.: = 1 kg/cm^2? Cuando la es muy baja, se debe adoptar un sistema de fundaciones indirectas que alcance los sustratos resistentes para fundar, como pilotes, pilotines, cilindros de fundación. Los pilotes son útiles cuando el terreno apto para fundar se encuentra a profundidades mayores a los 7m de profundidad, lo hace ser más práctico, seguro y económico. De esta forma se evitan posible deformaciones por tener un terreno tan débil en su superficie. Otro sistema de fundaciones apto es la platea, losas de hormigón armado que tienen un espesor de más de 15 cm, y trasladan las fuerzas de manera uniforme hacia el terreno. Otro es el sistema por pozo de cimentación o romano. 7. Indique qué características constructivas posibles de un sistema de pilotajes ( , longitud, separación, hincado, cabezal, etc.). Los pilotes son elementos estructurales cilíndricos, esbeltos, donde la longitud predomina por sobre el diámetro. Los pilotes pueden ser hincados por golpes de martinete en caso de que trabajen por punta (también pueden trabajar por fricción) o hincados por vibración. Su carga de servicio está entre 40T y 120T Se coloca una pieza de transición llamada cabezal que distribuye las fuerzas. La separación entre pilotes tiene que ser mayor a dos veces y medio el de los pilotes. Estos varían entre los 30 y 60 cm. Si son cuadrados son de 30 x 30 cm o 45 x 45 cm. Los pilotes de madera, que ya no se usan, solían tener 40cm de diámetro, 15m de largo y soportaban una carga de hasta 60kg/cm2. Su hincado era por martinete. Los pilotes premoldeados, de hormigón armado o pretensado miden 15m de largo y una sección máxima de 60cm de diámetro, con un azuche en la punte para facilitar la penetración. Los pilotes hormigonados in situ puede tener diámetros desde los 50cm a 1.50m y resisten cargas de hasta 300t. La cantidad mínima de pilotes es de 2, aunque la ideal es de 3, y la máxima es de 15, pero lo ideal son 12. La separación entre ejes debe estar entre 2,5 x Ø y 4xØ. 8. Explique y esquematice el tipo de cargas que puede recibir un conjunto de pilotes y como la trasmite al terreno. Las cargas pueden ser transmitidas por “punta” o “fricción” aunque generalmente se realizan ambas. Al tener un cabezal que distribuye estos esfuerzos admiten cargas concentradas y distribuidas. La cantidad mínima de pilotes por cabezal es 2. Los pilotes actúan mediante resistencia de punta, es decir, que el sue lo reacciona contra la superficie de la punta del pilote. La resistencia aumenta proporcionalmente con el aumento de la sección de la punta. También actúa mediante resistencia por rozamiento, ésta es la que toma mayor carga. La resistencia por fricción depende de la superficie lateral del pilote y de la tensión de rozamiento del terreno. Cuanto mayor es la longitud del pilote, mayor será la capacidad de carga. El rozamiento permite que el pilote tome esfuerzos tanto de tracción como de compresión. Los pilotes deben soportar los esfuerzos de corte, a la flexión y a la carga vertical. Es conveniente que no aparezcan esfuerzos
La desventaja es el mantenimiento de las barras de acero contra la oxidación y la protección ignífuga.
6. ¿Cuál es el esfuerzo principal al que se ve sometida una EEB bajo la acción de las cargas de servicio? Las EEB están sometidas principalmente a esfuerzos de flexión, pero cada una de sus barras toma esfuerzos de tracción y compresión. 7. Indique con qué expresión calcula las diferentes solicitaciones a las que está sometida una EEB y qué verificaciones se deben realizar. Momento flector = (q x L^2 )/8 , realizándolo para el sentido x e y Reacciones = (q x L)/2 , para ambos sentidos, x e y. D = M/h , para el cordón superior comprimido, siendo M el momento mayor, dependiendo de los resultados obtenidos para el sentido x e y. Este cordón requiere verificar al pandeo. = lp/ i, sacar w, y luego calcular = D/F x w, y que dé menor que la tensión admisible. Además, hay que verificar a la flexo-compresión M = (q x ax^2 )/8 y luego = - D/F ± M/W y debe ser menor a la tensión admisible. Z = M/h, para el cordón inferior traccionado, siendo M el momento mayor C1 = (C x d)/ 2 x m , para las diagonales. Debo verificar también que el peso propio real no supere al peso inicialmente supuesto. 8. ¿Cuál es el valor máximo aconsejable de relación entre luces de una EEB? Debido a que se comporta como una losa cruzada, la relación será = ly/lx < 1,66. 9. Indicar con que relación práctica se calcula la altura para el predimensionado de una EEB. L menor/ 20 > h > L menor/ 10. ¿Es posible construir una cúpula con una EEB? Es una estructura geodésica. 5 triángulos esféricos que se pueden descomponer en diferentes subdivisiones. Cerrando los espacios entre barras con materiales plásticos, vidrios, lonas, etc. 11. ¿Cómo se denomina a los caños con los que se materializan una EEB y a que esfuerzos se ven sometidos? Se utilizan caños de acero huecos sin costura (DIN 2448) y se ven sometidos a esfuerzos normales de compresión y tracción. 12. En el cálculo de la EEB, ¿se deben efectuar las verificaciones al pandeo? Sí, se deben realizar verificaciones al pandeo en caso de que haya compresión. Esto ocurre en el cordón superior de la EEB, al igual que en ciertas barras diagonales, debido a que las barras son elementos esbeltos. Debo hacer: = lp/i. Luego voy a tabla y saco w, y hago = D/F x w, debiendo ser menor a la tensión admisible de 1400kg/cm2. 13. ¿A qué efectos se ven sometidas las barras oblicuas y que efectos pueden afectarlas? Se ven sometidos a esfuerzos normales de compresión y tracción, a las barras oblicuas solicitadas a compresión puede afectarlas el fenómeno de pandeo. Las que soportan tracción, pueden alargarse. 14.
15. Explique qué tipo de apoyo se emplea para una EEB y cuál es el grado de empotramiento. Se apoyan en vigas perimetrales que corresponden a las cuatro fajas extremas. Estas a su vez descargan sobre columnas. Las estereoestructuras pueden estar apoyadas tanto en la parte superior como en la inferior Sobre cuatro apoyos en las esquinas o retiradas de las mismas Se restringen todos los movimientos, ya que al formar figuras trianguladas, no permiten la deformación. Las cargas se aplican siempre en los nudos, y se vectorizan a través de las barras. 16. Relación de la altura con las luces. L menor/20 > h > L menor/30. Calculo h haciendo primero m^2 = d^2 – (ax/2)^2 y luego h^2 = m^2 – (ay/2)^2
Estructuras de tracción pura
1. ¿Qué forma debe mantener una estructura de tracción pura para mantenerse en equilibrio? Si el n° de cargas aumenta la forma que adopta el cable es la de un polígono de lados (polígono funicular de cargas). A medida que aumenta el n° de cargas la forma se aproxima a una curva funicular: Catenaria: cuando las cargas sean uniformemente distribuidas a lo largo del cable Parábola: las cargas están uniforme’ distribuidas a lo largo de la cuerda de dicha curva Las estructuras a tracción se adaptan a su forma de funicular de cargas exteriores para poder trasladar sus cargas hacia los apoyos. Los esfuerzos del cable dependen de su flecha, ya que, si ésta aumenta, hay una menor reacción horizontal, mientras que las verticales permanecen sin variación. Las estructuras de tracción pura son capaces de tomar únicamente éste tipo de esfuerzo, y si es que se los fuerza a tomar otros esfuerzos, la estructuras se inutilizaría y colapsaría. La estructura materializa el camino de las cargas 2. Definir el estado de tensión previa y los diferentes estados de cálculo.
Muy flexibles para lograr fácil adaptabilidad a la forma: debe adaptarse al funicular de cargas para poder trasladarlas a los apoyos. Poco extensibles: Para no perder su capacidad de soportar tracción.
8. ¿Qué es el polígono funicular de las cargas de servicio? La estructura materializa el camino de las cargas hacia los apoyos. Mediante el polígono funicular de cargas podemos diseñar la forma que tendrá la estructura. Si el número de cargas aumenta la forma que adopta es la del polígono funicular. Al modificar la carga, también se modifica la forma traccionada. 9. Explicar la diferencia entre una catenaria y una parábola de 2° grado. La catenaria tiene la carga uniformemente distribuida a lo largo del cable. Ej: peso propio de este. La parábola tiene la carga uniforme’ distribuida a lo largo de la cuerda de dicha curva. Ej.: cubierta plana suspendida 10. Enumerar y dibujar las posibilidades formales de cubiertas de tracción pura. Según su curvatura: Superficie de doble curvatura total positiva; los centros de curvatura de las curvas principales están ubicados en un mismo semi-espacio, poseen el mismo signo. Superficie de doble curvatura total negativa; los centros de curvatura de las curvas principales están ubicados en diferentes semi-espacios, poseen signos diferentes. Según su forma de generación: Repetición, se obtiene repitiendo a intervalos fijos generalmente regulares. Traslación, se obtiene de trasladar la forma estructural generatriz a lo largo del eje directriz y paralelo al plano de referencia, plano director. Rotación o revolución, se obtiene a partir de girar la forma estructural generatriz alrededor de un eje de rotación interno o externo siguiendo una directriz curva. Vinculando estas dos clasificaciones se obtienen las distintas posibilidades formales. Superficie de simple curvatura generada por repetición o traslación: cónicas y cilíndricas. Superficie de doble curvatura total positiva generado por rotación: esféricas, elipsoides, paraboloides de revolución. Superficie de doble curvatura total negativa generada por rotación: conoides, hiperboloides de revolución. Superficie de doble curvatura total negativa generada por traslación: paraboloide hiperbólico. 11. ¿Cuándo decimos que una cubierta de tracción pura es pesada o liviana? ¿Qué parámetros consideramos? Uno de los parámetros es la carga del viento. Una cubierta es pesada cuando las cargas permanentes superan de 3 a 5 veces el valor de la succión del viento; y es liviana cuando no lo supera, pero debe ser pretensada para que no se deforme.
12. ¿Qué luces pueden cubrir las estructuras de tracción pura? Pueden cubrir luces de hasta 200 m las membranas y 250 m la cercha jawerth. 13. ¿Qué relación tiene la flecha con la luz a cubrir en una estructura de tracción pura? La flecha óptima para estas estructuras es de 7% a 15% de la luz. 14. ¿Las cargas debido al peso propio y al viento tienen el mismo signo? No tienen el mismo signo. El problema fundamental debido al peso tan bajo es el efecto de succión del viento. El peso propio corresponde a cargas externas positivas, mientras que el viento son cargas externas negativas. 15. ¿Cómo rigidizamos y estabilizamos una estructura de tracción pura frente a distintas cargas de servicio? Se puede aumentar las cargas permanentes o aplicar una tensión previa. En el caso de aplicar una cubierta pesada, esta deberá tener una carga permanente de entre 3 a 5 veces la succión del viento, pero el problema es que le quitaría una de las ventajas a este sistema, que es el de su bajo peso. La otra opción es aplicarle una tensión previa, es decir, aplicar una solicitación a la tracción previa a la aparición de las cargas, como el sistema Jawerth. 16. Defina los distintos estados de cargas para una estructura de tracción sometida a peso propio, viento y nieve. Estado 0: Ra= tp Estado 1: Ra= tp +Rpp Rb= tp Rb= tp – Rpp Estado 2: Ra= tp + Rpp – Rv Estado 3: Ra=tp + Rpp + Rn Rb=tp – Rpp + Rv Rb= tp – Rpp – Rn Siendo a el cable portante, y b el estabilizador. 17. ¿Cómo hallamos los valores definitivos de cálculo de los cables en una cercha jawerth? Rab= (Ra)^2 +(Rb)^2 para membrana. En cercha Jawerth, para hallar los valores definitivos se reemplaza la tensión previa necesaria (multiplicación de la tensión previa mínima por un coeficiente de seguridad de entre 1.2 y 2) y se multiplica la máxima tracción obtenida para cada cable (el portante y el estabilizador) por un coeficiente de seguridad (que suele ser 2) y con este valor entro en la tabla y adopto los cables. La multiplicación de la máxima tracción por el coeficiente de 2 da como resultado la carga de rotura de cada cable. 18. ¿Qué tipo de cables conoce? Dar ejemplos y tensión admisible. Cables flexibles de alma textil 6x19 + =140/160 kg/mm^2 19. ¿Qué son los pendolones y que finalidad tienen en la estructura de tracción pura? Son cables vinculantes entre cada cable superior e inferior y su objetivo es mantener la rigidez, entre el portante y el estabilizador. Al aplicarse la tensión previa, cuando entra en estado de carga, todo el sistema permanece estable. 20. ¿Cómo determinamos si los pendolones están comprimidos o traccionados?
Por generatriz: semicircular, cicloidal, elíptica, parabólica. Por simetría: Simétricas, asimétricas. Por continuidad: longitudinal, transversal, ambas.
3. ¿Cuáles son las principales características o condiciones de las estructuras laminares? Poco espesor, poco peso propio, continuidad de cargas, cubre grandes luces, continuidad superficial, continuidad de apoyos. Las cáscaras son un tipo de estructura laminar que funciona por su forma 4. Defina el concepto de cáscara. Posibilidades formales Son láminas curvas, convenientemente apoyadas en las que el equilibrio de las cargas externas se logra fundamentalmente por esfuerzos internos normales y tangenciales. Son estructuras suficientemente delgadas para no desarrollar importantes tensiones de flexión, torsión y corte, pero lo suficientemente gruesas para resistir la compresión, tracción y tangenciales. Tienen un pequeño espesor, una determinada curvatura (a mayor curvatura, mayor resistencia) y elementos de borde, que permiten mantener su forma. Son resistentes debido a su forma, ya que reparten las cargas en la superficie, en tensiones de pequeña intensidad. Posibilidades formales: Simple curvatura – revolución: cono o cáscara cónica Simple curvatura – traslación: cáscara cilíndrica Doble curvatura positiva – revolución: cáscara esférica (casquete) Doble curvatura positiva – traslación: paraboloide elíptico Doble curvatura negativa – revolución: hiperboloide de 1 hoja Doble curvatura negativa – traslación: paraboloide hiperbólico 5. Defina el concepto de plegado Es un tipo estructural constituido por elementos estructurales superficiales, planos o alabeados unidos por sus bordes o aristas. Estos elementos se comportan según casos, como losas, láminas, o ambas simultáneamente. Ejemplos de estructuras plegadas pueden ser bóvedas o cúpulas (compresión dominante), losas, pórticos o tabiques (flexión). El plegado otorga una mayor resistencia que permite cubrir luces mayores, el diseño de su sección permite una disminución en el peso propio, y por lo tanto en la cantidad de material, una fácil ejecución de su encofrado, y permite caladuras, al igual que otorga una mejor condición acústica que las cáscaras. 6. ¿Cuál es el comportamiento estructural de las cáscaras? Los esfuerzos internos deben ser normales y tangenciales. Deben cumplirse 3 requisitos fundamentales: Continuidad estructural (estado membranal), lo que implica la resistencia superficial frente a los esfuerzos normales y tangenciales. La forma determina el mecanismo sustentante. La forma adecuada, permite transmitir los esfuerzos a lo largo de toda la cáscara en tensiones de pequeña magnitud. Rigidización del borde, permitiendo así la conservación de la forma
7. ¿A qué solicitaciones internas están sometidas las cáscaras? Graficar. Las fuerzas internas deberían ser fundamentalmente normales y tangenciales. A mayor curvatura, mayor resistencia. Por lo tanto, las superficies que poseen doble curvatura, tienen mayor resistencia. Las otras solicitaciones (flexión, torsión y corte) son secundarias. La forma es la que resiste las cargas, no el material, ya que las curvas permiten descomponer las fuerzas normales a la superficie en dos direcciones, en dos componentes tangenciales y normales entre sí. 8. ¿A que se llama superficie media de una lámina? Es aquella en la que todos los puntos equidistan del intradós y extradós. Si es una lámina de espesor constante, la superficie media se encontrará en e/2. 9. ¿Por qué es importante la forma de una lámina? La resistencia y rigidez de estas estructuras está dada por la forma adoptada. En cáscaras por ejemplo es la forma la que resiste la flexión y no el material. Cuando se habla de forma, se habla también de inercia, es decir, la resistencia o rigidez, y depende de la distribución del material. La inercia depende de la curvatura, y por lo tanto, se puede decir que a mayor curvatura, hay mayor resistencia. Las superficies de doble curvatura son mucho más resistentes. La resistencia está dada por la forma, por lo que la resistencia se obtiene dando forma al material según las cargas que debe soportar. 10. ¿Cuál es la relación que existe entre el espesor y el radio de curvatura R en una lámina curva? C= e/R. Cada material tiene su relación “c”. Debajo de esta relación el espesor es muy pequeño y no tiene capacidad de soportar compresión, estando en presencia de una membrana, pero si los valores fueran mayores a C, tomarían valores de flexión, actuando como placas. Ejemplo H°A° 1/100 > C > 1/ 250 11. ¿Cuáles son las formas geométricas más usuales para cubrir grandes luces con este tipo de estructuras? Simple curvatura CT=0 Revolución: cáscara cónica Traslación: cáscara cilíndrica Doble curvatura total positiva CT>0 Revolución: cáscaras esféricas: superficie esférica Traslación: cáscaras elípticas: paraboloide elíptico Doble curvatura total negativa CT<0 Revolución: cáscara con forma hiperboloide de 1 hoja Traslación: cáscara con forma de paraboloide hiperbólico 12. Explique las condiciones para que una estructura trabaje en estado laminar: de carga, de geometría, de borde. De carga: en lo posible uniformemente distribuidas, sin presentar, en lo posible, variaciones bruscas, no debe haber cargas puntuales. Las cargas suelen ser del peso propio de la estructura. De geometría: debe haber una continuidad de superficie, sin cambios bruscos en su curvatura. De apoyos: estos no deben restringir las deformaciones de la lámina, tiene que haber continuidad de apoyos, no puede tener puntos de apoyo, sino líneas de apoyo. Cuando estas condiciones no se cumplen, aparecen solicitaciones de flexión, torsión y corte, llamadas perturbaciones. Se deben reforzar las zonas de unión entre la cáscara y el borde. Si las perturbaciones se extienden a lo largo de toda
continuidad superficial, sin cambios bruscos de curvatura, que haya continuidad de apoyos. Si no se cumplen, pueden aparecer otros esfuerzos que causan perturbaciones
18. ¿Cómo se materializan las cáscaras? Los materiales deben dar seguridad, durabilidad, ser económicos y fáciles de ejecutar. Se suele emplear H°A°, aluminio, madera, elásticos y cerámicos.
Compresión dominante
1. ¿Podemos decir que una estructura trabaja a compresión pura? Una estructura de compresión pura es una estructura donde los esfuerzos son exclusivamente de compresión en cualquier sección del elemento estructural. (no son a compresión pura, ya que aparecen esfuerzos de flexión en menor medida. Nunca deben aparecer esfuerzos de tracción) 2. ¿Qué es una estructura de compresión dominante? Es aquella estructura que durante toda su vida útil cualquier elemento componente estará solicitado a compresión. Tiene secciones solicitadas a flexocompresión con pequeña excentricidad. No deberán aparecer esfuerzos de tracción. 3. ¿Cuál es la forma natural de equilibrio de una estructura de compresión pura? La forma natural de equilibrio es el antifunicular de cargas. Es la inversión de la forma resultante del cable, que trabajará con signo opuesto. Este arco tiene que ser necesariamente rígido a diferencia del cable, ya que así podrá mantener su forma. El antifunicular debe pasar por el centro de gravedad, generando tensiones de compresión uniformes en toda la superficie. La compresión debe verificar al pandeo, y se debe emplear una adecuada sección transversal para que resista a la flexión. 4. ¿Cómo se debe adecuar el antifunicular de cargas a la forma prediseñada? Indique si se preservan o mantienen la luz y la flecha? La estructura se diseña de compresión para un estado de cargas principal (pe so propio). La luz y flecha se mantienen y el eje baricéntrico de la estructura debe coincidir con el antifunicular de la carga del peso propio. 5. ¿Qué es el antifunicular de cargas? Así como el cable responde al funicular de cargas y esta solicitado a la tracción, si se invierte la curvatura del elemento estructural se tendrá un arco que corresponderá al antifunicular de cargas y estará solicitado a compresión. Es la forma natural de equilibrio de una estructura de compresión. Corresponde al arco, que trabaj ará con signo opuesto al del cable (compresión - , tracción +). 6. ¿Qué entiende por línea de presiones? Es la que coincide con el antifunicular de cargas. Las líneas de presión coinciden con el antifunicular de cargas y representan el camino de las cargas hacia los apoyos. A su vez podría verse desviado por cargas accidentales (vientos, sismo, etc.) a una distancia “e” del centro de gravedad y sería el brazo el que generaría un momento cuyo efecto sería el de girar la sección y producir la flexión de la pieza. 7. Explique el método de cambio de polo. Por simetría de cargas se puede resolver como un arco triarticulado: Se divide la proyección horizontal del semiarco en segmentos iguales,
Se obtienen las cargas de peso propio. Se traza un polígono de fuerzas. Se halla la resultante (R) Conocida R, se traza una horizontal por C hasta cortar con R. Uniendo ese punto con B obtenemos la tg final del funicular, traslado esa fuerza al nuevo polígono con nuevo polo.
8. ¿Está limitada la forma de esta tipología estructural? Tiene limitado la forma al antifunicular de cargas pero las variantes formales son muchas, Las más comunes son la bóveda y la cúpula. 9. ¿Por qué se las denomina estructuras de forma activa? Se las denomina así porque mediante su forma encauzan las fuerzas exteriores por medio de simples esfuerzos normales. Es el camino de las fuerzas expresado en su forma y materia, resisten por la forma del antifunicular de cargas. 10. Semejanzas y diferencias entre las estructuras de compresión dominante y las de tracción pura. Las dos trabajan a un solo tipo de esfuerzos, si llegaran a admitir otro tipo de esfuerzo, quedaría la estructura inhabilitada. El cable colgante y el arco, al ser solicitados exclusivamente por tracción y compresión poseen una baja relación entre el pp y las luces a cubrir. Ambas tienen condicionante la forma de la estructura. La forma natural de las estructuras de tracción es el funicular de cargas, que son capaces de tomar este tipo de esfuerzos, mientras que las estructuras a compresión, tienen forma natural de antifunicular de cargas, ambas de forma activa. Las estructuras a tracción son soportadas por elementos flexibles y poco extensibles como cables, mientras que las de compresión necesitan de elementos rígidos para mantener su forma. 11. ¿Qué es una superficie de doble curvatura total positiva? Dar ejemplos. Un ejemplo es la cúpula. Es una estructura con forma de superficie de revolución de doble curvatura total positiva cuya generatriz (g) es el antifunicular de cargas del peso propio. El anillo superior está sometido a compresión y el inferior a tracción. 12. Enunciar y graficar posibilidades formales de las estructuras de compresión dominante. Arcos: su forma es la de la curva antifunicular o una parábola de 2° grado. Bóvedas: elementos estructurales superficiales curvos de espesores importantes. (de arcos portantes, de enrejado o compuestas). La generatriz es el antifunicular de cargas del peso propio y puede considerarse como una sucesión de arcos apoyados en los estribos con una luz y flecha determinada. Puede tener apoyos continuos cuando los accesos están en las cabeceras o discontinuos si son necesarias la aberturas por los laterales. Cúpulas: forma de superficie de revolución de doble curvatura total positiva cua generatriz es el antifunicular de cargas del peso propio y está formada por arcos radiales aislados entre sí. Puede tener apoyos continuos (no utilizado) o discontinuos Silla de montar (se da solamente compresión dominante, si está apoyado solamente en los bordes curvos inferiores y cada franja de la misma actúa como un arco independiente, si se apoyara en los cuatro bordes curvos, sería una estructura laminar)
Apoyos discontinuos: la necesidad de aberturas sobre los bordes impide que el esfuerzo llegue directamente a tierra. Una solución es la utilización de viga continua de borde donde apoye la bóveda y luego descargue en columnas, o un calado de la bóveda con aberturas en forma de arcos.
24. ¿Qué solución adoptaría para fundar un arco de compresión? Adoptaría una base cuadrada para evitar volcamientos. 25. ¿En que se diferencia una bóveda de cañón corrida a compresión dominante respecto de una cáscara cilíndrica? Ambas son superficies cilíndricas solo que la cáscara tiene menos espesor por ser una lámina y una bóveda se materializa con una cubierta pesada, es rígida ya que de otra manera no podría mantener su forma. La bóveda se considera como una sucesión de arcos apoyados en los estribos, mientras que la cáscara no. La bóveda puede tomar únicamente esfuerzos de compresión, mientras que la cáscara toma esfuerzos normales y tangenciales. Las cáscaras funcionan por su forma. La bóveda de cañón corrido a compresión se apoya en los bordes curvos inferiores y cada franja se comporta como un arco independiente de generatriz antifunicular de la carga del peso propio. Por otro lado la cáscara se apoya en 4 bordes curvos y las cargas se distribuyen según las direcciones principales (a diferencia de la bóveda que solo se distribuyen en una), siendo equilibradas por los esfuerzos internos de compresión en la dirección de los arcos y de tracción en las franjas de curvatura inversa. 26. ¿Qué luces pueden cubrir estas estructuras? Hasta 200 metros. de hormigón armado. 27. Ventajas y desventajas del sistema. Ventajas:
- Economía en el uso de materiales debido a que trabajan solo a esfuerzos normales aprovechando la totalidad de la sección.
- Capacidad para cubrir grandes luces.
- Pueden construirse con gran variedad de materiales y técnicas.
- Poseen un claro lenguaje formal. Desventajas:
- Requieren altura para desarrollarse.
- Los grandes empujes horizontales obligan a materializar apoyos importantes.
- Las cargas accidentales introducen perturbaciones que disminuyen su eficacia.
- La forma esta fuertemente condicionada por el sistema estructural y gobierna el diseño del edificio.
