María Paz Zett - Ficha 05/24072014

De Casiopea

FICHA 5

FICHA 05 - UNIONES

Clase 05 / 24.07.2014

  • Alumno: María Paz Zett

Si bien, una estructura es la disposición para soportar cargas. Las UNIONES son aquellas que se encargan de transmitir aquellas cargas de un lado a otro en la estructura.

Uniones

El modo de unir la estructura dependerá de la misma y su emplazamiento, es decir, qué se quiere unir y cómo se debe unir.

CASO 1: Puente Tipo de unión al suelo, apoyos. Es necesario debido al caso, en el cual se deben transmitir las cargas del puente al suelo, tal que un apoyo sea deslizante y otro fijo.

CASO 2: Muro de Ladrillos Tipo de unión entre ladrillos, mortero. Debido al caso, es necesario transmitir el peso uniformemente, de tal modo que el mortero genera roce entre los ladrillos.


PARA TRANSMITIR ESFUERZOS La suma de fuerzas y momentos supuestos para cada uno de los distintos elementos de la unión están en equilibrio con los esfuerzos exteriores que la solicitan.

1. Cada elemento de la unión es capaz de resistir los esfuerzos que se le han adjudicado en el reparto.

2. Cada elemento de la unión tiene suficiente capacidad de deformación para que sea físicamente posible el reparto supuesto.

3. El reparto de esfuerzos debe guardar proporción con las rigideces de los distintos elementos implicados, transmitiéndose a través de la unión preferentemente por las zonas de mayor rigidez.


La mitad del esfuerzo axil plástico de la sección de la pieza, Nd = 1/2×Np = 0,5×Axfy en piezas sometidas predominantemente a esfuerzos axiles, tales como soportes, tirantes, piezas de celosías, etc.

La mitad del momento elástico de la sección de la pieza, Md = 1/2×Me = 0,5×Welxfy y una tercera parte del cortante plástico de la misma, Vd = 1/3×Vp ≈ 0,2×Awxfy en puntos interiores de piezas flectadas. Si la unión se encuentra a una distancia inferior a dos cantos del lugar donde se prevea la formación de una rótula plástica, se sustituirá la mitad del momento elástico Me por el momento plástico completo, Md = Mp = 2Syxfy, salvo estudio detallado

Una tercera parte del cortante plástico de la sección de la pieza Vd = 1/3×Vp ≈ 0,2×Awxfy en extremos articulados de piezas flectadas


1.Nudos de estructuras trianguladas los ejes de las barras a unir en un nudo coinciden en un punto y cuando el ángulo formado por barras contiguas está comprendido entre 30o y 150o.

2.Empalmes. uniones en prolongación de barras o perfiles de la misma o de muy parecida sección.

3.Uniones en obra Reducir uniones en la obra con la colaboración de Proyectista y Calculista.

4.Uniones híbridas. aquellas en que dos o más medios de unión distintos, soldadura, roblones o tornillos, colaboran para transmitir un determinado esfuerzo entre dos piezas distintas. Solo se autoriza el empleo de uniones híbridas en las que colaboren tornillos de alta resistencia pretensados trabajando a rozamiento o a tracción, y soldadura.

Caso Referencial - Gaudí

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LA CATENARIA Es la curva que describe una cadena suspendida por sus extremos, sometida a un campo gravitatorio uniforme. Por extensión, en matemáticas se denomina catenaria a la curva que adopta una cadena, cuerda o cable ideal perfectamente flexible, con masa distribuida uniformemente por unidad de longitud, suspendida por sus extremos y sometida a la acción de un campo gravitatorio uniforme. LONGITUD L = a*sen*h*(x/a) TENSION T=P*y

Dado un elemento lineal sometido sólo a cargas verticales, la forma catenaria es precisamente la forma del eje baricéntrico que minimiza las tensiones. Eje baricéntrico: lugar geométrico de los baricentros o centros de gravedad de las diversas secciones transversales que componen una pieza prismática.

Vista fachada de la Sagrada Familia

En el caso de Gaudí, se habla de la reversibilidad de la CATENARIA.

GEOMETRÍA DE LA CATENARIA Si bien, se sabe que existe una única catenaria de la cual se van tomando tramos o punto. Cualquiera que tome: sea punto, tramos o catenaria completa, éstas poseen el mismo diámetro.

Peso colgando de cadenas, maquetas de Gaudí

Por ejemplo, en el caso de la CUERDA, sometida a tracción, como único esfuerzo de un posible colapso, sigue siendo por geometría, parte de la única catenaria, es decir, se rige bajo la misma ley de ésta.

Maqueta de Gaudí sobre un espejo, reversibilidad de la catenaria.

GAUDÍ, en su reversibilidad de la catenaria, al crear sus maquetas, utilizaba hilos a los cuales les colgaba pesos, componiendo y estructurando diversos tramos de la catenaria, los cuales actuaban a tensión. A su vez, estos los reflejaba en un espejo, el cual contenía la imagen de la catenaria que quedarían en sus obras, éstas, al revertir las comienzan a actuar bajo compresión con la misma ley de la catenaria en tensión.

Vista interior de las catenarias de Gaudí en la Sagrada Familia

Dar forma a la pendiente

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En el caso de una volumetría de 3 volumenes en una pendiente de la duna, la decisión para construir y manejar el suelo fue aterrazar las volumetrías e ir conteniendo el suelo a través de:

1. Muros de contención perimetrales a la volumentría.

2. Talud en el caso del deslinde, en los cuales se debió tensar hacia atrás, cuidando de no transmitir cargas fuera del perímetro.


Anclaje

__________TENSIÓN Permanente: Contiene el suelo anclando bajo el plano de falla, y se construye la volumetría como algo aparte del muro de contención, es decir, uno no le transmite al otro las cargas. El muro de contención pasa a ser un muro pantalla, autosustentable con respecto a cargas exteriores de interacción, mas que aquellas que le transmita el suelo y el ambiente. En este caso, para hacer las uniones muro-volumetría, se distancia 10 cm la loza al llegar al muro, construyendo una horizontal para que ésta descanse. Cabe destacar la importancia de no transmitir cargas al vecino, ya que la tensión del cable posee una magnitud de 20 toneladas. Y en el caso que se construya un muro en el deslinde, ése muro debe tomar una distancia de por lo menos 1 metro antes de comenzar a construir el muro del edificio, así separo y no transmito cargas.


Momento flector

Temporal: Usada para entivación. Ocupa el edificio como muro de contención, es decir, se construye un muro que se ancla temporalmente pero se exige pensar la volumetría como muro de contención, calculando su momento de flexión en busca del equilibro estático.

Equilibrio según el tipo de anclaje

Conclusión

Al pensar una unión hay que preguntarse qué se quiere unir y cómo se debe unir; considerando la unión como el vínculo que se hace cargo de transmitir las cargas de un lado a otro en función del equilibrio.

Para ello, se trae la geometría a presencia como calce de la estructura con la forma como un todo. En el caso de la unión, como parte del todo ,la estructura, se piensa la sección que transmite las cargas según sus momentos de elasticidad y plasticidad, como también la deformación y rigidez del material para minimizar las cargas transmitidas considerando el centro de gravedad de cada sección en una correcta proporción de cada cual.

Fuentes

http://es.wikipedia.org/wiki/Catenaria http://es.wikipedia.org/wiki/Prisma_mecánico#Descripci.C3.B3n_geom.C3.A9trica http://www.uclm.es/area/ing_rural/Normativa/EAE/capitulo14.pdf