Cristóbal Toro Rossi - Ficha 07/07082014

FICHA 07 – Conformación física de estructuras de contención

Clase 07 / 07.08.2014

• Alumno: Cristóbal Toro Rossi

1| Uniones en la estructura: conformación de un total continúo

A. Introducción

Las Uniones implican la conformación de un hecho físico puntual: se construye desde la forma un elemento estructural vinculante cuyo objetivo es darle continuidad al total mediante un traspaso continuo por la misma de las fuerzas de descargas de sus partes. Para comprender de mejor modo su correcta aplicación en obra podemos hacer una lectura de un caso referencial en donde la fuerza de la unión permite la existencia del mismo.

B. Caso referencial: Hospedería colgante

Edificada sobre las dunas, la obra se eleva por sobre el relieve mediante una serie de pilotes-fundaciones los cuales se ven vinculados entre sí por una estructura de vigas de la cual cuelgan los módulos habitables. El edificio halla su riqueza estructural mediante la conformación de una estructura en la cual es la unión el punto central para la construcción y viabilidad habitable de la misma:

• Por un lado se da forma a una estructura madre auto sostenible - compuesta de pilotes fundacionales y un entramado tanto de vigas maestras como secundarias - la cual mediante sí misma logra vincular los distintos elementos que permiten elevarla, generando una rigidez básica del total.

• Por otro lado se construye mediante la creación de un suelo colgante vinculado a la estructura principal a través un “sistema de rotula” (ver detalle) un módulo habitable el cual halla su estabilidad desde su propio peso; éste apoyado por un sistema de péndulos laterales logra contrarrestar la oscilación o el efecto de péndulo propio a las estructuras colgantes funcionando a tracción, otorgando a la vivienda un óptimo servicio que la rinde habitable y hace frente a la realidad en la cual está inmersa la obra – entorno ventoso y superficialmente inestable.

• Del mismo modo, el sistema de uniones pensadas para contrarrestar las fuerzas de oscilación bidireccionales a las cuales está sujeta el edificio, no solo lo vincula a la estructura soportante permitiendo generar un total continuo; también le otorga una segregación mínimamente necesaria: ante eventos en donde fuerzas externas provenientes desde el suelo sacuden la estructura (eventos sísmicos, paso de vehículos por carretera) se produce una disipación de las mismas en la cual es la estructura primaria quien recibe las ondas mayores, alcanzando a la estructura colgante tan solo las ondas menores, evitando una oscilación excesiva y conservando un servicio óptimo.

C. Definiciones y conceptos vinculados al caso estudiado

• Servicio

El servicio es un término ingenieril el cual da cuenta de la calidad de habitabilidad de la obra en el contexto perceptivo del habitante. Es decir, una estructura con buen servicio sería por ejemplo un puente colgante cuya oscilación por el viento sea imperceptible al habitante o un techo habitable cuya losa posea una pendiente imperceptible al paso. Lo contrario sería un mal servicio. Por lo mismo podemos afirmar lo siguiente: Lo rígido tiende a prestar un mejor servicio.

Esquema de buen y mal servicio en puente colgante

• Viga maestra: Estructura portante que soporta la continuidad de la estructura.

• Viga secundaria: Estructura que impide el volcamiento o la deformación de la estructura primaria.

2|Análisis del diseño estructural

A. Comportamiento estructural en la fase de concepción del proyecto

La fase de concepción de una obra posee diversas etapas:

• Diseño: Fundamento como origen de la forma
• Planos: Expresión formal de la forma
• Construcción: Concepción material de la obra

Nosotros nos detendremos entre la fase de diseño y planos en la cual ante un anhelo de forma ya conocido, tendremos que ver su factibilidad estructural, modelando un edificio que sea capaz de afrontar los distintos tipos de fuerzas – tanto propias a el mismo como externas (eventos sísmicos, viento, etc…).

B. Comportamiento estructural e importancia de la unión

Para entender la importancia de la unión en la concepción de una estructura, primero debemos analizar los diversos tipos de esfuerzos a los que está sujeta una estructura vertical o elevada por sobre el suelo:

• Esfuerzos axiales (p):

Son aquellas fuerzas que tendrán tendencia a comprimir la estructura. Atraviesan esta última por su eje.

• Esfuerzos de flexión o momento flector (M):

Son aquellas fuerzas que tendrán tendencia a hacer que el elemento rote generando su volcamiento.

• Esfuerzos de corte (v):

Son aquellas fuerzas que tendrán tendencia a hacer que el elemento se disloque, separando una sección de la otra.

Los diversos tipos de vínculos tratan de conectar los diversos elementos componentes de la estructura entre sí para generar una continuidad del total que permita transmitir y liberar de manera directa y efectiva las diversas cargas anteriormente descritas hacia la tierra. Sin embargo, teniendo en cuenta que los esfuerzos aparecen cuando se vincula un elemento con otro, la unión únicamente cobrará efectividad dentro del total si se tienen en cuenta las fuerzas más presentes, variables en cada estructura.

• Ejemplo de unión entre un pilar de hormigón y una losa:

Unión pilar-losa

En este ejemplo, la solución de unión entre los dos elementos responde al giro, permitiendo un giro de la vida sin generar a su vez un quiebre del pilar.

• Ejemplo de unión entre tabique y muro portante:

Unión muro estructural - tabique

En este ejemplo se genera una unión espaciada entre el muro estructural y el tabique la cual ante un evento sísmico evita que por contacto directo entre ambos, se produzcan fracturas en las terminaciones.

B| Bibliografía

• Definiciones: "Forma resistente", autor: Juan Ignacio Baixas.
• Definiciones: http://www.parro.com.ar
• Definiciones: Ing. Jorge Carvallo
• Apuntes y observaciones propias de la clase