Apoyos de una Viga Isostática
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| - Fotografía n°1 - Fuente: Car One / San Martín / PBA |
La fotografía n°1 muestra un depósito formado por una estructura de perfiles laminados.
Pueden analizarse algunos puntos característicos: a) Viga principal, b) Apoyos y c) Arriostramientos por cruces.
La viga principal se encuentra apoyada sobre una columna (en su extremo izquierdo) y sobre otra viga (en su extremo derecho).
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| -Fotografía n°2- Fuente: Car One / San Martín / PBA |
Si analizamos el apoyo derecho, el mismo se resuelve apoyando la viga principal sobre otra secundaria de tal forma de poder distribuir la carga. Es probable que de haber apoyado la misma sobre el muro perimetral, el mismo no hubiese podido resistir el esfuerzo debido a que (probablemente) no es un muro portante. (fotografía n°2).
El gráfico n°1 es una modelización del comportamiento de este apoyo.
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| Gráfico n°1 |
Como elemento complementario puede verse en forma horizontal, la disposición de arriostramientos formados por cruces (fotografía 1).
Vigas reticuladas - Isostáticas de Tracción
Fotografía: Autopista Gral. Paz (Ciudad Autónoma de Buenos Aires)
Se muestra a continuación una viga reticulada (simplemente apoyada) destinada a un cruce peatonal sobre autopista.
Es importante señalar la posición que toman las barras diagonales a lo largo de su longitud.
Todas
estas barras funcionan a tracción ya que están dispuestas de forma tal
que van siguiendo la llamada curva isostática de tracción.
En la figura siguiente se ve el efecto de estos esfuerzos en una viga simplemente apoyada.
Fuente: ing.jnlp.edu.ar
Pregunta: Si la disposición de las barras fuese igual a la curva teórica. ¿Sería necesario colocar barras verticales en el puente?
Escalera Metálica
A continuación se muestra una escalera construida con perfiles laminados. Se recomienda observar
- La distribución y posicionamiento de los perfiles tanto en las vigas como en columnas.
- La forma de unión entre ellos por medio de soldadura.
- La conformación de los escalones.
Fotografías: Centro Cultural Recoleta / Ciudad Autónoma de Buenos Aires.
Escaleras, Tensores y Arriostramientos
Entrada en proceso de edición.
Fuente de la fotografía:
http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/sedes/manizales/4080020/Lecciones/Capitulo%203/ACERO%20ESTRUCTURAL.htm
Universidad Nacional de Colombia
Cruz de San Andrés
Entrada en proceso de edición.
http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/sedes/manizales/4080020/Lecciones/Capitulo%206/LOS%20PORTICOS%20O%20MARCOS.htm
Universidad Nacional de Colombia - Sede Los Maizales
Vigas Boyd.
La condición de "Resistencia" (verificación de las tensiones admisibles) es el primer escalón en el análisis dimensional de una viga.
El segundo es verificar su "Estabilidad Dimensional" ; que la deformación máxima (flecha) no supere la admisible.
Para el caso en que sea necesario cubrir grandes luces, existen dos caminos posibles a tomar para su dimensionamiento.
El
primero es por medio de perfiles metálicos macizos, conformados por la
unión de varios perfiles unidos por chapas (platabandas). El segundo
camino es el de generar vigas compuestas.
Estas vigas compuestas, a su vez, pueden ser de dos clases:
a) Vigas reticuladas.
b) Vigas Boyd.
Estas vigas compuestas, a su vez, pueden ser de dos clases:
a) Vigas reticuladas.
b) Vigas Boyd.
El
caso (b) es el que se ve en la fotografía. Se obtiene mediante la
mecanización de un perfil laminado IPN con cortes en forma de trapecio y
luego desfasando el alma en forma longitudinal.
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Figura nº2: Procedimiento de fabricación de una viga Boyd.
Fuente: ArcoWeb. http://www.arcoweb.com.br/tecnologia/ vigas-casteladas-e-celulares-estruturas-metalicas-08-02-2010.html |
Esta característica constructiva genera vigas capaces de verificar a luces mayores a 10 metros y a diferencia de la viga continua de igual momento de inercia, su peso es considerablemente menor producto de los vacíos intermedios.
Se observa en la foto superior que la viga que no supera esta longitud se arma directamente con un perfil IPN.
Pregunta: ¿Dada la condición de luz a cubrir en la estructura de la fotografía, por qué no se dimensionaron el resto de las vigas transversales en forma de tipo mixto ó reticulado?
Pregunta: ¿Dada la condición de luz a cubrir en la estructura de la fotografía, por qué no se dimensionaron el resto de las vigas transversales en forma de tipo mixto ó reticulado?
Pregunta: ¿Pueden
estos vacíos intermedios estar ubicados con más densificación hacia los
extremos de las vigas y a su vez no existir en la zona media de ella?
Unión Viga - Loseta Pretensada
Entrada en proceso de edición.
Unión Viga - Viga
Apeo de vigas de igual inercia mediante cordones de soldadura.
Se ha reforzado el encuentro con una platabanda.
El objetivo de dicha platabanda es el de dar continuidad a la viga de dirección A.
Unión Viga - Columna
Entrada en proceso de edición
Vigas Reticuladas
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Fotografía: Puerto de Frutos / Loc: Tigre / Prov. Buenos Aires
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La
necesidad de cubrir luces superiores a 10 metros es una constante a la
hora de generar espacios abiertos y circulaciones importantes.
Una de las soluciones estructurales para esta situación es el planteo de vigas reticuladas.
Una de sus principales virtudes está relacionada con el bajo peso en función de su longitud y altura.
Pregunta: ¿Cómo debería ser un perfil IPN que cumpla las mismas condiciones estructurales que una viga reticulada como la mostrada?
Ménsulas y Dinteles
Losas y Entrepisos.
La presente entrada se encuentra en edición, tendrá comentarios y ampliaciones a la brevedad.
Tensores.
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En este edificio del barrio de Belgrano observamos que la estructura principal se ha resuelto en forma mixta.
Los tensores se materializaron con perfiles laminados y el resto de la estructura resistente, con hormigón armado.
Esta resolución de los tensores se produce con objeto de acompañar el diseño de la fachada. En la cual se ha decidido que predominen los espacios abiertos vidriados y voladizos con luces importantes.
Los tensores se materializaron con perfiles laminados y el resto de la estructura resistente, con hormigón armado.
Esta resolución de los tensores se produce con objeto de acompañar el diseño de la fachada. En la cual se ha decidido que predominen los espacios abiertos vidriados y voladizos con luces importantes.
Los puntos de conflicto de esta configuración son los anclajes de los tensores a la estructura de hormigón.
Para pensar: ¿Es esta solución constructiva (y diseño) conveniente de poner en práctica en ambientes climáticos agresivos como por ejemplo la ciudad de Mar del Plata?
Fotografía: Esquina de Luis M. Campos y Gorostiaga.
**Observación: ¿Qué sucedería si cada vecino decide poner un cortinado de distinto color?
Teórica: Perfiles laminados y Losetas pretensadas.
Cruz de San Andrés
El procedimiento clásico de arriostramiento, en la conceptualización de una estructura, es la llamada `Cruz de San Andrés¨.
El problema, a resolver, es la materialización de esta independencia. En este ejemplo se ve como las chapas romboidales dan continuidad a una de las diagonales, mientras la otra las atravieza por el centro.
En el ejemplo que sigue se observa otro caso equivalente al anterior.
*Observación: Recomiendo visitar la estación de "Retiro" y observar las (grandes) cruces de arriostramiento de la estructura.
La
fotografía muestra un caso real en dónde puede observarse la estructura
principal formada por perfiles laminados y el arriostramiento lateral
formado por una cruz. La misma está formada por dos perfiles ¨tubo¨
rectangulares.
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| Fotografía: ¨El Solar de la Abadía¨, barrio de Belgrano |
Es de destacar, como elemento de análisis, la resolución estructural del punto central de la cruz.
El mismo garantiza la independencia de ambas diagonales. Esto significa que las mismas participan de la estructura pero son independientes entre si.
El mismo garantiza la independencia de ambas diagonales. Esto significa que las mismas participan de la estructura pero son independientes entre si.
El problema, a resolver, es la materialización de esta independencia. En este ejemplo se ve como las chapas romboidales dan continuidad a una de las diagonales, mientras la otra las atravieza por el centro.
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Fotografía: ¨Estación San Isidro¨, tren de la costa.
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*Observación: Recomiendo visitar la estación de "Retiro" y observar las (grandes) cruces de arriostramiento de la estructura.
Del análisis de lo visto surge la siguiente pregunta: ¿Como resolvería un arriostramiento sin el uso de cruces ?
Unión Viga / Columna (2)
En este nudo de unión viga columna observamos los siguientes puntos de interés:- Las vigas metálicas no están formadas por un solo perfil sino que por la unión de varios de ellos, formando una estructura reticulada. Este dimensionamiento se realiza, normalmente, para cubrir luces superiores a los 10 metros de longitud.
- En el área de apoyo de la losa, cercana a la columna, se ha previsto una chapa para reforzar dicha zona. Esto se debe a que la loseta pretensada, posiblemente, reciba un corte en uno de sus angulos para poder acompañar la forma de la columna.
- La continuidad de la columna (hacia arriba), se ha realizado con un perfil de menor tamaño y unido mediante soldadura al nudo.
La fotografía que se muestra a continuación muestra un ejemplo de viga reticulada.
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| Fotografía: ¨El solar de la Abadía¨, barrio de Belgrano. |
Unión Viga / Columna (1)
La figura muestra la resolución de un nudo de unión viga-columna. Se observan los siguientes puntos de interés:- Las vigas están formadas por perfiles normales IPN. La unión a las columnas está resuelta mediante cordones de soldadura.
- Las columnas están compuestas por perfiles normales ¨C¨, enfrentados. Se encuentran vinculados entre sí por platabandas que cumplen la función constructiva de mantener el paralelismo entre los perfiles y la función estructural de reducir las luces de pandeo (efecto provocado por la flexión por compresión cuyo nombre técnico es ¨efecto de segundo orden¨).
- La continuidad de las columnas (hacia arriba) se garantiza mediante una unión por soldadura al nudo.
Unión mediante Tornillos de Alta Resistencia (2).
Unión mediante Tornillos de Alta Resistencia (1).
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| Fuente de la fotografía: http://www.sucentor.com/proyectos2.php?id=50 |
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