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LAS ESTRUCTURAS ESPACIALES PARA GRAN CLARO.
ESTUDIO, ANÁLISIS Y DISEÑO DEL SISTEMA ESTRUCTURAL EN EDIFICIOS EN BASE A
IPRs, Y PTRs, CON CUBIERTAS DE LOSACERO EN CLAROS DE 9, 10 -12m.
TEMAS Y TRABAJOS QUE SE REALIZAN EN CLASE CON ALUMNOS DEL III Y IV
SEMETRES DEL TALLER “JOSÉ REVUELTAS”
taller José Revueltas
facultad de arquitectura - UNAM
Temas académico pedagógicos contemplados por el Plan de Estudios 99´ de la Licenciatura en
Arquitectura respecto de la sub-área de Construcción y Geometría, con apoyo directo a los
ejercicios realizados en el Taller de Proyectos, vinculándose directamente con una metodología de
carácter integral.
Es este caso particular, se incorpora directamente a la sub-áreas de: Construcción, Geometría, Investigación y
Arq. José Ma.
Cruz de Proyectos del III y IV Semestres.
Representación,
del Taller
García
taller José
Revueltas
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facultad de arquitectura - UNAM
DISEÑO Y GEOMETRIA DE LAS ESTRUCTURAS ESPACIALES
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Introducción.…………………………………………………………….
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Características ………………………………………………………….
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Estructuras Existentes en la Naturaleza …………………………..
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Sistema de Estructuras Metálicas IPR, PTR y en Madera (tubulares)…….
Armadura tipo Fink o “W”……………………………………………
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Armadura tipo Belga………………………………….......................
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Armadura tipo Pratt……………………………………………………
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Armadura tipo Howe………………………………….
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Armadura tipo Warren………………………………..
Armadura tipo “K” ……………………………………
Armadura tipo TRIDIMENSIONALES………………
Armadura tipo GEODÉSICAS……………………….
Arq. José Ma. Cruz
García
taller José
Revueltas
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INTRODUCCIÓN
El sistema estructural en base a vigas de acero como elementos
portantes (Columnas) de Entrepiso y Cubiertas en azotea (Trabes), emplean
estructuras IPRs, y PTRs. Estas pueden ser elementos simples de refuerzo y/o
vigas que realizan un trabajo estructural en edificios de gran altura,
comercializándose internacionalmente, y las podemos encontrar como (viguetas H
o I).
En este sistema estructural, se combinan el fierro y carbono con
pequeñas cantidades de otros elementos, como manganeso, fósforo, azufre, silicio,
etc. El componente básico del acero es el fierro. Este no se encuentra en estado
puro en la naturaleza sino bajo la forma de óxidos de distintas clases llamados
minerales de fierro. Para obtener acero es necesario someter estos minerales a una
serie de procesos para eliminar impurezas y obtener la aleación requerida.
El acero es uno de los materiales estructurales más usados
actualmente, a pesar de su alto costo volumétrico. Ya que los elementos de acero
se prestan a una prefabricación en serie y de carácter modular, lo que disminuye
los tiempos de obra y construcción. Las estructuras de acero pueden fácilmente
ampliarse, modificarse y y trasladarse aún cuando sea necesario demolerlas, se
recupera una parte de su valor inicial vendiendo las piezas como fierro viejo /
chatarra, o para ser utilizadas en nuevas estructuras cuando no pierden sus
propiedades de trabajabilidad.
Una de las desventaja del acero, es su alto costo de conservación. El
costo de pintar las estructuras metálicas periódicamente para evitar la corrosión
puede ser de suma importancia, ya que conserva la vida útil del acero y el costo de
conservación y mantenimiento se suman al costo relativamente elevado de las
pólizas de seguros de las empresas aseguradoras, por la escasa resistencia del
acero a los efectos de los incendios.
Los aceros utilizados para la fabricación de placas y perfiles
estructurales suelen obtenerse por procesos de laminación en caliente y por lo
tanto tienen un límite de fluencia definido. Los valores usuales del límite de
fluencia varían entre 2,300 y 3.500 kg./cm2; sin embargo hay algunos aceros con
aleaciones o tratamientos particulares y especiales, que alcanzas resistencias
Arq. José
Ma. Cruz
mayores
por ejemplo
los que se colocan en las costas para hoteles y oficinas.
García
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Características
Las Vigas Armadas parcialmente, son aquellas que se combinan con una
sección estructural conformando un sistema de esfuerzos y trabajos.
Las Vigas armadas totalmente, mediante secciones tipo comercial, integran
sus elementos de trabajo tales como son; el patín y alma, las cuales pueden ser
también de tipo estructural y/o tubular.
Las Armaduras, Su empleo pueden salvar grandes claros en forma
económica, porque aumenta la sección resistente, por medio de incrementar
proporcionalmente el peralte fijado a las estructuras y de estas, al ligar las
barras que absorben los trabajos de tensión y de compresión a las estructuras
en sus columnas por medio de trabes incrementando mayormente su
resistencia por carga axial, pero, aisladamente no tienen capacidad para tomar
esfuerzos horizontales. Y para resolver este problema se emplean piezas
también de acero como contraventeo, ya que ligan entre si todas las armaduras,
haciéndolas trabajar en conjunto lo cual las hace resistentes como sistema a los
esfuerzos horizontales (viento y sismos).
Techumbres de armaduras. Las armaduras diseñas para salvar grandes claros
se pueden techar con varios tipos de materiales como son: Losa cero, sistema
siporex; sin embargo, los mas usuales son la lamina acanalada (el mas
económico), el aluminio, el fierro de lamina galvanizada o esmaltada, y el
asbesto cemento. Cuando en el diseño de una cubierta se desea salvar grandes
claros, el techo debe ser lo mas ligero posible. En caso contrario, se
incrementara económicamente el costo de las armaduras debido al aumento de
las secciones por las techumbres que soporta. Esto convierte a la lamina, ya
sea metálica o de asbesto, en uno de los materiales mas usuales. Los techos
para grandes claros presentan serias deformaciones originadas por los cambios
térmicos, lo cual hace que la construcción del techo sea a base de material
seccionado que permita tomar las diferencias de las estructuras, sin perjuicio de
causar problemas de infiltración de agua...
Arq. José Ma. Cruz
García
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Modelos de estructuras naturales químicas y Físicas existentes en la
naturaleza.
Modelos Tridimensional de Estructura de cieros complejo existentes en la Naturaleza que debe
formar la Ferredoxina-NADP+ reductasa con sus sustratos durante los procesos de transferencia de
electrones.
Mol©culas gigantes
Los Átomos que pueden formar 2, 3 ó 4 enlaces covalentes
sencillos entre sà dan como resultado cadenas o estructuras
tridimensionales extendidas. Las más importantes son: Estructura
molecular del Azufre y en la siguiente diapositiva la del
Diamante.
Arq. José Ma. Cruz
García
taller José
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EQUILIBRIO, PROPORCIÓN Y ARMONÍA, EN LA NATURALEZA
Muchas veces, cuando
paseas y miras un árbol o
una planta no ves más allá
del objeto. Si observas con
más detenimiento puedes
ver algunas estructuras
repetitivas. De hecho,
puedes encontrar muchas
matemáticas, incluso,
puedes usar las
matemáticas para
reproducirlas. Aprende a
descubrir los frac tales que
hay en la naturaleza y a
construir tus propios frac
tales.
Arq. José Ma. Cruz
García
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Arq. José Ma. Cruz
García
taller José
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Las estructuras en la naturaleza.
Arq. José Ma. Cruz
García
taller José
Revueltas
Existen algunas coincidencias curiosas de perfección y de gran armonía dentro de la
Naturaleza, y como arquitecto, ingeniero y/o diseñador debes saber, por ejemplo, que el
número de semillas de una espiral de un girasol y los pétalos de muchas flores siguen el
mismo patrón que la concha de un caracol o un Nautilus. Esta relación, aunque parezca
mentira, no es causal, sino que responde a una serie de fórmulas matemáticas que
aparecen una y otra vez en un gran número de seres vivos, son los patrones en serie ya
sea en ascendencia y/O descendentes.
Dentro de los más habituales son dos: el número áureo (o proporción áurea) y la serie
de Fibonacci, mismos que además están muy relacionados entre sí matemáticamente.
En ambos casos, su desarrollo puede ser muy complicado de entender a simple vista,
pero podemos descubrirlos de manera natural cuando referimos a las matemáticas para
encontrar una lógica de crecimiento y/o ampliación armónica por ejemplo: Para que se
entienda de manera sencilla, Cuando se calcula, en el caso de la distancia entre la
nariz y la barbilla (mentón) si este es proporcional a la longitud total de la cara,
consideramos a esa persona con facciones “bellas proporcionales, simétrica y
hermosa ”.
Si el número áureo es igual a 1,618... Las espirales áureas se alejan del centro con
esta proporción cada cuarto ¼ de vuelta; de este modo, también se disponen las hojas
en las ramas, o las ramas en los troncos. No se trata de una coincidencia, sino que es la
manera es la más efectiva de las especies de organizar las estructuras. Ese patrón de
crecimiento permite, entre otras cosas, que las ramas de los árboles y arbustos
crezcan sin hacerse sombra las unas a las otras.
La Alcachofa. (Wiki Commons) El empaquetado en espiral de proporciones áureas
aparece a su vez en las hojas de las alcachofas o en las estructuras de una piña.
En ellas también encontramos la serie de Fibonacci: el número de hojas de una espiral
de alcachofa siempre pertenece a este sistema; el de la espiral contraria, es el número
anterior o superior de la serie. Un juego típico entre biólogos es contar dichas
estructuras en una espiral y tratar de adivinar el de la contraria.
Fibonacci creó su famosa serie al intentar descubrir cómo mejorar la cría de conejos.
La secuencia relaciona el número de nacimientos que tienen lugar cada periodo de cría,
comenzando con los números cero y uno, denominados generadores. A partir de ahí los
siguientes números son la suma de los dos anteriores: 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8...
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Continuación;
El modelo no funcionó muy bien, pero mucho
después se descubrió que servía perfectamente
para calcular el número de ancestros de una
abeja macho: El zángano nace de un huevo sin
fecundar; tiene, por tanto una madre y ningún padre.
Su madre, en cambio, sí tuvo dos padres, de tal
manera que el original tiene dos abuelos y tres
bisabuelos, dos de su abuela y uno de su abuelo, y
así sucesivamente, completando la serie de
Fibonacci.
Otra teoría, la de la geometría fractal, da una
vuelta de tuerca a la disciplina, superando la rigidez
de la escuela clásica o euclídea. La obra que
supuso el despegue de esta teoría se titula "La
Geometría Fractal de la Naturaleza". Desde su
publicación en 1982, no han parado de encontrarse
patrones fractales en la naturaleza, desde los valles
de ríos hasta la anatomía de las plantas.
Una de sus características refleja la invariabilidad
de su escala; es decir son iguales si los miramos de
cerca o de lejos. El ejemplo clásico es el del
helecho, donde función matemática que describe al
individuo completo es la misma que describe sus
hojas o partes más pequeñas. Esto permite, por
ejemplo, que gracias a un programa informático
muy sencillo podamos ver densos bosques de
helechos en el cine. Esto tiene otras aplicaciones,
como ayudar a generar mapas cuando se aplica la
misma técnica a los paisajes.
Arq. José Ma. Cruz
García
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Las estructuras metálicas en la construcción, son un sistema de piezas ensambladas que básicamente
utilizan el triángulo como elemento central de trabajo, su forma conceptual indeformable es usado
fundamentalmente, como soporte en los diferentes tipos de cubiertas espaciales para ser aplicadas en
entrepisos, cubiertas y azoteas. La mayoría tiene características y diseños particulares, situación que
se determina en la mayoría de casos por su:
• Diseño particular, por el tipo de espacio a cubrir (ancho, altura y largo).
• El cálculo analítico y matemático, con la memoria descriptiva y de comportamiento estructural así por su diseño y
cálculo para resistir esfuerzos al trabajo en todos sus partes y componentes de empotre.
• Trazo geométrico (diseño, con dibujo técnico constructivo a detalle)
• Fabricación, estibado, ensamble, traslado y colocación en la obra.
• Se dividen en; de alma abierta (caso 1) alma cerrada (caso 2) y son tridimensionales, horizontales y con curvatura
Alabeo, revolución y/o Geodésicas.
Las estructuras tridimensionales se forman por una modulación en tres dimensiones, la celosía
autoportante cubierta por paneles triangulares, todas sus piezas se fabrican en acero con
recubrimiento de primer y pintura alquidálica, acero galvanizado y con aleación de aluminio, y solo de
aluminio.
Todas las cubiertas se diseñan y fabrican para su instalación de acuerdo con las normas y
reglamentos de construcción nacionales e internacionales, por lo mismo todas deben de cubrir y
cumplir las modificaciones últimas ya sea de Europa, Asía y América: últimas
Arq. José Ma. Cruz
García
taller José
Revueltas
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Eventualmente, los pensamientos, las
emociones y los deseos del ser físico
comienzan a aproximarse al ideal muy
de cerca. En ese punto, la Fibonacci y la
Proporción Áurea están en tal relación
cercana, que se crea una especie de
puente entre el espíritu y el ser físico.
Las creencias limitadas del ser físico
pueden ser liberadas y la realización
de los potenciales ilimitados disponibles
dentro del espíritu, pueden ser plenamente
abrazados por el ser humano en lo físico.
La esfera es la forma más asombrosa,
poderosa y mágica en la Creación.
La Magia de la Esfera
Para comenzar a comprender y a apreciar
los potenciales de la esfera, uno debe ser
capaz de ver y comprender los componentes
angulares encerrados dentro de la esfera y
entender como accesarlos. Hay 5+1 Bloques
Sagrados de construcción de la Creación y
una esencia sumamente secreta (o menos
comprendida) encerrada dentro de la esfera.
La esencia intangible dentro de la esfera,
puede verse como la semilla dentro de la
semilla y esta yace en el centro de la
esfera. Puede ser llamada una esencia
intangible porque ésta guía o provee
esencialmente de una puerta para que
todas las figuras geométricas trasciendan
sus formas. También la llamaría como una esencia intangible, debido a que forma parte de un plano superior y no puede ser
limitada.
Arq. José Ma. Cruz
García
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Para determinar gráficamente la estatura de
una figura masculina y/o femenina,
debemos tomar como base el tamaño de la
cabeza que la tomaremos como módulo
para dar la proporción adecuada al cuerpo.
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Para la estatura femenina adulta, se pueden
utilizar 6, 7 y 8 cabezas, depende de la
altura que se requiera.
•
- La figura femenina joven por lo general
es delgada, siendo la cadera más ancha
que los hombros.
•
- Las piernas se deben dibujar más largas
de lo que realmente son para darle
esbeltez a la figura.
•
- El centro de la figura se encuentra a la
altura de la pelvis; la altura de las rodillas
está a 2 unidades de cabeza; y el ombligo
a 5 unidades midiendo desde la base.
•
- Los senos deben ser redondeados, para
que no aparezcan flojos o escurridos.
•
Se considera a la mujer como una de las
máximas creaciones de la naturaleza y
por tanto, los dibujos deben realzar, o al
menos mostrar, la belleza femenina en su
esplendor.
Y así podremos dar continuidad al tema de
la proporción en la naturaleza, pero se
perderían los objetivos iniciales de esta
clase de estructuras espaciales de gran
claro. Por ello dejaremos hasta aquí
este tema interesante para el arquitecto
y nos enfocaremos de lleno a la
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temática planteada.
Aspectos urbanos y arquitectónicos de los grandes almacenes de
París: modernización del gran comercio urbano a partir de la
primera mitad del siglo XIX (Resumen).
El análisis del tipo específico del gran almacén parisino puede abordarse a
dos escalas diferentes. En primer lugar a la escala urbana,
observando las implicaciones mutuas del edificio y la nueva ciudad
moderna. En el caso de París ambos se construyen y evolucionan al
mismo tiempo. Las reformas iniciadas por Haussmann suponen una
redistribución de la actividad comercial en la ciudad. La relación entre
ciudad y gran almacén puede ser estudiada en la literatura popular y
en el periodismo de la época. Descubrimos así una metáfora utilizada
recurrentemente que asocia el gran almacén clásico con la idea de
pequeña ciudad dentro de la ciudad y que nos ofrece información
sobre la forma en que se interpretan estas nuevas estructuras, su
gigantismo, su autosuficiencia funcional, etc.
La modernización de las estructuras comerciales a escala urbana tiene
también un correlato a la escala interna del edificio. Sus dispositivos
espaciales deben adaptarse a las nuevas variables de uso impuestas
por los nuevos sistemas de venta y a las nuevas formas de
acercamiento entre el dependiente, el cliente y la mercancía. Se
analiza aquí la evolución de tres de los más importantes dispositivos
espaciales del gran almacén parisino: La galería, el hall y el rayon,
(en francés sección o departamento de ventas). Este texto ha sido
extraído de una tesis sobre el tema realizada por el autor.
Palabras clave: París, grandes almacenes, arquitectura y urbanismo siglo
XIX, Haussmann. El espacio interior se amplia y hace flexible,
creciendo verticalmente de manera proporcional generándose al
interior los centros comerciales dobles y triples alturas, con el
objetivo primordial de ampliar los comercios gracias a la venta e
intercambio, pero primordialmente en el sentido de la Ingeniería hace
que se desarrollen nuevos sistemas de cubiertas ligeras y en el caso
de la arquitectura uno de los objetivos son, área de exposición,
confort, ventilar e iluminar de manera NATURAL.
Ficha bibliográfica:
Para mayor referencia sobre está temática ver pag. En Internet de;
SERRANO, R. Aspectos urbanos y arquitectónicos de los grandes almacenes de París:
modernización del gran comercio urbano a partir de la primera mitad del siglo XIX. Scripta Nova.
José
Cruz
RevistaArq.
electrónica
de Ma.
geografía
y ciencias sociales. Barcelona: Universidad de Barcelona, 15 de
abril deGarcía
2006, vol. X, núm. 211. <http://www.ub.es/geocrit/sn/sn-211.htm> [ISSN: 1138-9788]
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Estructuras naturales de animales, que se heredan de generación en generación.
Las aves construyen nidos en todos lados y de cualquier cosa
que nosotros podamos imaginar. Los búhos construyen nidos
en cavidades en los árboles. Algunos aún crían sus poyuelos
en madrigueras en el suelo. Los edificios viejos, casas de
fango, nidos elegantes, pendientes de ramas, escondidos
cubiertos de hierba y depresiones en la arena son casas
suficientes para varias especies de pájaros. Las águilas
llevarán ramas grandes a sus altos nidos. Otras aves usarán
hojas, fango, saliva, basura, hilos y sus mismas plumas para
construir casas para sus crías.
Arq. José Ma. Cruz
García
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¡Si el Arquitecto e Ingeniero
Conceptualiza la idea y lo materializa
se realizan diseños relevantes de gran
beneficio para la sociedad..!
Arq. José Ma. Cruz
García
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¡Si el Arquitecto e Ingeniero
Conceptualiza la idea y lo
materializa se realizan diseños de
gran beneficio para la sociedad..!
Arq. José Ma. Cruz
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Nanocristal de zeolita
(estructura tubular gris).
Arq. José Ma. Cruz
García
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Arq. José Ma. Cruz
García
Estructuras Espaciales o Tridimensionales
ESTRUCTURALES ESPACIALES
Las estructuras espaciales son aplicadas en edificios
industriales, comerciales, logísticos.
FABRICACIÓN
Cortadora láser tubo, láser chapa, cortadora láser 3D.
Soldadura robotizada, pintura en polvo.
MONTAJE
El sistema de montaje de las estructuras espaciales
permite evitar la realización de soldaduras en obra
que afectan el tratamiento superficial de la estructura
y la calidad de la misma.
La empresa Lanik a propuesto dos sistemas
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conocidos como:
Sistema Seo Y Sistema Ortz
ESTRUCTURAS ESPACIALES
•
Presentación | Tecnología | Fabricación y montaje | ReferenciasLANIK dispone de una planta de producción de
Estructuras Espaciales en Asteasu (Guipúzcoa) donde se lleva a cabo la fabricación de los componentes. Mediante un
sistema CAM de desarrollo propio enlaza el proceso de diseño con el de producción. Tanto la mecanización de los
nudos esféricos como el corte de tubo y la soldadura de barras se realizan en máquinas de Control Numérico de gran
precisión que están comandadas por el sistema informático global. Este tratamiento integrado de diseño y fabricación
ha evolucionado los conceptos de la documentación técnica, posibilitando la construcción de estructuras de
extraordinaria complejidad geométrica, minimizando el riesgo de error humano y propiciando total fiabilidad al proceso
productivo.
•
LANIK, con sus equipos de montaje ,se responsabiliza de la puesta en obra de las Estructuras Espaciales realizadas
con su propio sistema. La documentación para esta fase, planos y listas de materiales, también se elaboran de manera
informática por los ordenadores que realizan el diseño de las estructuras. Para garantizar el correcto desarrollo de este
proceso se analizan pormenorizadamente todas las situaciones del montaje en que en algún elemento de la estructura
pudiera quedar sometido a una solución crítica. Con tal fin se realizan los cálculos y verificaciones correspondientes
sobre las partes en que se descompone la estructura o sobre el conjunto completo.
Para consultar más información sobre estructuras espaciales consulte en
www.lanik.com Copyright © Lanik Todos los derechos reservados.
ESTRUCTURAS
SIMPLES
ESTRUCTURAS
COMPLEJAS
NODO
Arq. José Ma. Cruz
García
DOMO INTERIOR
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Serie A
La nueva construcción fabricada completamente en acero de la Serie A de Crown Steel Buildings
presenta una inclinación del techo de 4:12, ideal para garajes y talleres en acero en áreas de
mucha carga de nieve. Disponible con un ancho de hasta 12 m (40') y longitudes ilimitadas 8en
México es conocida como Arcotek.
Serie P
Las construcciones con estructura metálica de la Serie P son perfectas para un garaje para uno o dos
automóviles, un taller o un depósito para equipos en el patio de su casa, y pueden ser personalizadas para
combinar con la decoración de su hogar. El techo inclinado de la Serie P con lados rectos proporciona un
espacio libre alto sobre las paredes laterales. Disponible en tamaños con un ancho de entre 4.3 m (14') y 9.2 m
(30'), y longitudes ilimitadas.
Serie S
Las construcciones con estructura metálica de la Serie S son perfectas para depósitos, centros de distribución,
cobertizos para almacenamiento y más. La Serie S cuenta con un espacio libre alto sobre las paredes laterales,
con techo redondeado y lados rectos, para posibilitar el máximo almacenamiento vertical y la máxima superficie
del piso utilizable. Disponible en tamaños con un ancho de entre 4.9 m (16') y 15.3 m (50'), y longitudes
ilimitadas.
Serie Q
Las clásicas construcciones con forma de arco y acero de la Serie Q son perfectas para muchísimas
aplicaciones: almacenamiento de granos y animales, talleres, almacenamiento de embarcaciones, automóviles y
camiones, tiendas minoristas y centros de distribución, incluso como hangares para aviones. Al no tener postes,
vigas ni obstáculos, las construcciones en arco y acero de la Serie Q están disponibles en tamaños con un
Arq. José Ma. Cruz
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ancho de entre 6.1 m (20') y 30.5 m (100'), y longitudes ilimitadas.
García
taller José
Revueltas
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Metal 3D es un ágil y eficaz programa pensado para realizar el cálculo de estructuras en 3 dimensiones de
barras de madera, de acero, hormigón o cualquier material. Si la estructura es de barras de madera o de acero,
puede obtener su redimensionamiento y optimización máxima.
Arq. José Ma. Cruz
García
taller José
Revueltas
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facultad de arquitectura - UNAM
La tipología de nudos es muy completa. Pueden definirse las vinculaciones interiores y
coacciones exteriores. Las coacciones exteriores permiten que los nudos puedan
definirse como articulados, empotrados, semi-empotrados, apoyos elásticos (muelles),
apoyos con desplazamientos libres según un plano o recta a definir, etc.
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taller José
Revueltas
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El método tiene las siguientes
limitaciones, cuyo cumplimiento
comprueba el programa:
1. El elemento tirante forma parte de una
rigidez en forma de cruz de San Andrés
enmarcada en sus cuatro bordes, o en
tres, si la rigidez llega a dos vínculos
exteriores. Además, cada recuadro en
rigidez debe formar un rectángulo (los
cuatro ángulos interiores rectos).
2. La rigidez axial de los tirantes (AE/L) es
menor que el 10% de la rigidez axial de los
elementos que enmarcan dicha cruz de
San Andrés.
3. Cada diagonal de un mismo recuadro
en rigidez debe tener la misma sección
transversal, es decir, el mismo perfil.
En el manual de Novedades de la versión
2008.1, en la memoria de cálculo de Nuevo
Metal 3D, o en el cuadro de diálogo
Describir perfil (aparece en el programa
cuando el usuario describe una barra
como tirante) puede encontrar más
información sobre el método de cálculo de
tirantes
Arq. Joséaplicado
Ma. Cruz por el programa.
García
taller José
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facultad de arquitectura - UNAM
Las estructuras metálicas en su diversidad de uso y
variedad de trabajo resultan flexibles para:
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García
taller José
Revueltas
• Torres para las telecomunicaciones.
• Gradas para espectáculos.
• Templetes para eventos musicales y deportivos.
• Módulos de separación y comerciales etc.…
Todos estos elementos trabajan básicamente a tensión,
(tirantes, tensores, atizadores y cuerdas), el trabajo a la
compresión tiene una incidencia en los nodos, en donde
distribuyen y equilibran sus esfuerzos.
Los nodos forma parte de una rigidez en forma de Cruz de
San Andrés enmarcada en sus dos, tres, cuatro o más
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bordes.
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García
taller José
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Para el corte de tubos se usa el rayo láser para una mejor calidad en
los empotres de nodos.
Ello repercute en mejores posibilidades de trabajo y ensamble.
Espesores elaborables
Espesor Máx.
Dimensión
Máx.
Acero
Carbono
Máx. 20 MM
4000X2000
MM
Acero
inoxidable
Máx. 12 MM
4000X2000
MM
Aluminio
Máx. 6 MM
4000X2000
MM
Tipo
Acero Carbono
Máx. 20mm
Acero inoxidable
Máx. 12mm
Aluminio
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García
taller José
Revueltas
Máx. 5mm
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Tipo
Sección Min.
Sección Max
Tubo Redondo
10 MM
508MM
Tubo Cuadrado
20X20 MM
400X400 MM
Tubo Rectangular
20X10 MM
500X300 MM
Tubo Ovalado
30X15 MM
500X300 MM
Vigas
80X50 MM
200X160 MM
Perfil a “U”
80X50 MM
200X160 MM
Angulares
80X80 MM
170X170 MM
Longitud máxima
Arq. José Ma. Cruz
García
taller José
Revueltas
14 MT
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Arq. José Ma. Cruz
García
taller José
Revueltas
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facultad de arquitectura - unam
Unión de pilar con dintel
empotrado, y con una
viga ortogonal
articulada
Arq. José Ma. Cruz
García
taller José
Revueltas
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Arq. José Ma. Cruz
García
taller José
Revueltas
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Posibilidades de trabajo
Tipo
Sección Min.
Sección Max
Tubo Redondo
10 MM
508MM
Tubo Cuadrado
20X20 MM
400X400 MM
Tubo Rectangular
20X10 MM
500X300 MM
Tubo Ovalado
30X15 MM
500X300 MM
Vigas
80X50 MM
200X160 MM
Perfil a “U”
80X50 MM
200X160 MM
Angulares
80X80 MM
170X170 MM
Longitud
Arq. José Ma. Cruz
García
taller José
Revueltas
14 MT
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Unión de pilar con dintel empotrado con cartel.
Unión de pilar con dintel empotrado, y con una
viga ortogonal articulada (pilar pasante) I P R s =
Perfiles Rectangulares de Acero.
Arq. José Ma. Cruz
García
taller José
Revueltas
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Unión de pilar con dintel empotrado con cartela, y con dos vigas ortogonales
articuladas (pilar pasante)
Unión de pilar con dos dinteles empotrados, y con dos vigas ortogonales
articuladas
Arq. José Ma. Cruz
García
taller José
Revueltas
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facultad de arquitectura - UNAM
Unión de pilar con dos dinteles empotrados con cartelas, y con dos vigas
ortogonales articuladas
Unión de pilar con dos dinteles empotrados, y con dos vigas ortogonales
articuladas (pilar pasante)
Arq. José Ma. Cruz
García
taller José
Revueltas
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facultad de arquitectura - UNAM
Unión de pilar con dintel articulado (almas coplanarias), y con una
viga ortogonal articulada
Unión de pilar con dintel articulado (almas coplanarias), y con una viga
ortogonal articulada (pilar pasante)
Arq. José Ma. Cruz
García
taller José
Revueltas
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Apoyo en cumbrera de las vigas de formación de pendientes
Unión de dos vigas IPR articuladas a
otra
Arq. José Ma. Cruz
García
taller José
Revueltas
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Empalme de piezas de igual perfil en prolongación recta mediante chapa
divisoria
Detalle de tirante en
columna y Placa de
empotre en cimentación.
Si durante el proceso de cálculo de la estructura se detectan nudos
cuya unión está resuelta en el programa, éste dimensionará las
uniones y dará como resultado un plano de detalle de la misma.
El programa dimensionará en las uniones los espesores de garganta
de las soldaduras y longitud de las mismas, e incorporará
rigidizadores en el caso de que sean necesarios para la transmisión
de tensiones en la unión.
Los esfuerzos transmitidos al cordón de soldadura por unidad de
longitud se descomponen en cada una de las componentes de tensión
normal y tangencial al plano de la garganta, suponiendo que la
distribución de tensiones es uniforme a lo largo de él.
Arq. José Ma. Cruz
García
taller José
Revueltas
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El módulo Uniones I Naves con perfiles laminados y armados en doble T dimensiona placas de anclaje
con las siguientes características:
Tipos de placas: Se dimensionan placas de anclaje de perfiles laminados y armados en doble T.
Soldaduras: Incluye el cálculo y dimensionamiento de las soldaduras entre placa, rigidizadores, pilar y
pernos.
Igualación automática: Iguala automáticamente las placas de anclaje de una misma obra (teniendo en
cuenta el tipo de perfil, los esfuerzos y las vinculaciones exteriores). De este modo y sin intervención del
usuario, se reduce el número de tipos diferentes de placa, obteniendo unos resultados más uniformes.
Vista 3D con elementos y soldaduras diferenciados: Es posible ver en pantalla una vista 3D con colores
diferentes para placa, pilar, rigidizadores, pernos, soldaduras realizadas en taller y soldaduras realizadas
en el lugar de montaje, del mismo modo que se representan las uniones entre perfiles en doble T. Esto
supone una ayuda para mejorar la comprensión del montaje del apoyo.
Despiece de placa de anclaje: Se genera un despiece de la placa en el que se indican los detalles de las
soldaduras dimensionadas y un detalle de los rigidizadores. Dicho despiece puede incluirse en los planos
de obra.
Listados de comprobación y medición: Se generan listados de comprobación y medición de las placas de
Arq.
José Ma.integrados
Cruz
39
anclaje
resueltas,
con el resto de uniones calculadas.
García
taller José
Revueltas
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Arq. José Ma. Cruz
García
taller José
Revueltas
40
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Nuevo Metal 3D genera un listado de uniones con los siguientes datos:
Especificaciones de las uniones soldadas
Norma
Materiales
Disposiciones constructivas
Comprobaciones
Referencias y simbología
Comprobaciones en placas de anclaje
Relación de uniones listadas
Memoria de cálculo
Detalle constructivo de cada tipo de unión
Resultados de comprobaciones de cada tipo de unión
Medición de soldaduras y chapas por cada tipo de unión
Medición conjunta de soldaduras y chapas de todas las
uniones dimensionadas.
FIN
Arq. José Ma. Cruz
García
taller José
Revueltas
1ª. Parte
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