Paula Charnay Díaz- Ficha 08/14082014
Clase 8 Casos constructivos
FICHA 08 – Indeformabilidad del triangulo
Clase 08 / 14.08.2014
- Alumna: Paula Charnay Díaz
Indeformabilidad por rigidez del plano
Tecnología que se implementa en un primer momento para la construcción en madera. En general los elementos robustos con vínculos que trabajan actuando frente a los 3 esfuerzos (axiales, de corte y de momento) pasaran a una rigidez del plano.
En hormigón, hormigón laminar
Las estructuras laminares (llamadas también cáscaras) son superficies delgadas curvas de pequeño espesor, comparado con las dimensiones globales de la estructura, que resisten, por su forma, las cargas de peso propio y las cargas exteriores mediante esfuerzos normales de compresión y/o tracción y tangenciales, uniformes en el espesor de la propia superficie. Su eficiencia se debe a su curvatura y al alabeo, por lo que puede mejorarse su comportamiento resistente con gran economía de sección, material y peso. Son las más eficientes desde el punto de vista estructural.
Se entiende el hormigón como una cascara o superficie para responder a los 3 esfuerzos que toda obra está sometida.
La primera cáscara delgada de hormigón armado en forma de cúpula es el Zeiss Planetarium (Jena, 1925), de 6 cm de espesor, 25 m de diámetro y 12.5 m de altura, obra de Walter Bauersfeld y de los ingenieros F. Dischinger y U. Finsterwalder (imagen 1). La armadura está formada por una malla triangulada de acero sobre la que se vierte el hormigón. Este sistema, desarrollado por Bauersfeld fue patentado como sistema Zeiss-Dywidag.
Comportamiento estructural
Una membrana ideal es una hoja de material, tan delgada en comparación con sus dimensiones laterales que sólo puede desarrollar tracciones que serán bidimensionales a lo largo de su superficie. Al ser de pequeño espesor, la rigidez a flexión y cortante es despreciable, así como la resistencia a compresión, puesto que, de lo contrario, con una compresión pequeña pandearía
Dentro de este campo de las estructuras laminares destaca la obra del ingeniero y arquitecto Pier Luigi Nervi, quien exploró la economía de la forma a través de su belleza; trabajó el hormigón en obra, elementos prefabricados y desarrolló el ferrocemento, hormigón armado que cuenta con una mayor proporción de acero logrando elementos más delgados, permitiéndole diseñar diferentes formas y solucionar problemas estructurales en forma más eficiente.
Indeformabilidad del triangulo
Tercera dimensión de servicio
Nudo como constructor de elemento, esto se refiere donde su figura importa en la configuración de esa estructura para su resistencia y sostén ante un esfuerzo.
Nudo como elemento ---------> configurador de estructura
¿Cómo se comporta el esfuerzo en el tiempo, en la vida de esa estructura?
Una estructura prevalece por el buen servicio de sus uniones y como ellas se comportan frente a esfuerzos, estos pensados en distintas direcciones, sentidos y logrando soportar cargas de diferentes magnitudes. La pregunta anteriormente señalada en clases, debería ir mas direccionada a como el nudo recibe el esfuerzo
para que la estructura se mantenga en el tiempo. Los nudos se piensan como una pieza importante a la hora de levantar una obra, estos unen materialidades distintas o materialidades iguales con distintos espesores o tamaños, es por ello que es importante la conformación de un nudo que permanezca en el tiempo pensando en su desgaste físico propio del tiempo de un material y del desgaste que ocasionan los esfuerzos en distintas direcciones.
No obstante, no se puede dejar de lado que la disposición de las piezas del nudo mismo y como este se une a otras estructuras es importante para que se mantenga en el tiempo; la lógica es que se necesita un buen nudo pensando junto con los materiales dando una continuidad en la estructura para que ella pueda soportar en el tiempo esfuerzos de cualquiera de los tres tipos (corte, flexión, axiales).
Estructuras en base al triangulo
El principio de indeformabilidad del triangulo es el mismo pero el servicio es distinto. Uno podría funcionar para una luz donde arriba se apoyaría una viga o podría actuar como un puente donde la parte inferior actúa como una losa o superficie que recibe la carga.
Nueva tecnología, Ballom Framing
Es el paso de la contención lineal a una contención superficial, Arriostramiento
Esta tecnología es un tipo de construcción de madera característico de Estados Unidos, consistente en la sustitución de las tradicionales vigas y pilares de madera por una estructura de listones más finos y numerosos, que son más manejables y pueden clavarse entre sí. Esta tipología constructiva produce edificios (normalmente viviendas de una o dos plantas) más ligeros y fáciles de construir.
Generalmente cuando se quiere ocupar este sistema de construcción se trabaja en un orden, los primeros elementos en izarse son los pies derechos, que tendrán la misma longitud o altura que la totalidad de los pisos. Posteriormente se construirá la estructura de techumbre y se colocará la cubierta. Finalmente, se colocarán los entrepisos o entramados horizontales, de modo que buena parte de la construcción se realizará protegido de la lluvia o nieve según sea el caso.
En cuanto a la estructura del entrepiso, ésta se construye con un entramado de vigas horizontales que van desfasadas respecto a los ejes de los pies derechos dado que se afianzan a un costado de ellas. Cada una de las vigas del entrepiso (que constituyen en conjunto el entramado horizontal) se apoyan en una viga encastrada y clavada en los pies derechos. Así, los pies derechos con las vigas trabajan con un cierto grado de empotramiento en sus uniones (a la manera de un marco) lo cual favorece la transmisión de los esfuerzos horizontales, por lo menos en un sentido. Esto mejora la distribución de los esfuerzos deflexión o momentos flectores de las vigas del entramado.
Se tienen dos opciones desde la condición espacial
- El triangulo actúa en el plano de la viga o de la cercha
- Estereométricas: el triangulo actúa en las tres dimensiones llevando las cargas hacia cada una de ellas.
Ambos modos de estructuras dan forma en base a la indeformabilidad del triangulo teniendo debilidad en la posibilidad de generar los apoyos. Esta debilidad hizo que más tarde sesustituyera por el platform frame, cuya diferencia fundamental consiste en levantar la estructura planta por planta, de tal manera que el forjado interrumpe la continuidad de los pilares entre la primera y la segunda planta. El motivo de este cambio se debe fundamentalmente a la dificultad creciente para encontrar piezas de madera de suficiente longitud para abarcar la primera y segunda (o incluso tercera) plantas de una sola vez.
Ejemplo, Aeropuerto de Stuttgart
"Los pilares - árboles de acero transforman el interior de la terminal del aeropuerto. Las ramas estructurales menores atraviesan la fachada acristalada en la primera planta para sostener la marquesina de la entrada; al conectar la arquitectura interior y la exterior, hacen referencia al bosquecillo de árboles que hay dentro. Las ramas mayores, también desnudas y sin hojas evocan un invierno sin fin o bien la muerte, pero su aspecto complejo e intrencado compensa con creces su aire descarnado y suscita interés y admiración"
“La Estructura como arquitectura. Formas, detalles y simbolismos” Andrew Charleson
Esta obra mezcla en su forma un complejo sistema que piensa todo el funcionamiento de un aeropuerto con la austeridad de una estructura que va en una escala superior. Los pilares en forma de árbol tienen ese sostén que proporciona en la naturaleza un árbol, pero esta vez abarcando una espacialidad habitada a través del las luces dejadas.
El dialogo de la estructura en sí, concreto, acero y tirantes en dibujos metamórficos, piensan los espacios recogiendo varias dimensiones que en la arquitectura se dejan como resultantes. Sólo esta entender en cuanto a lo estructural el nudo del pilar – árbol, sus descargas y como sostiene l cubierta y luego poder arquitectónicamente admirarse de la espacialidad que deja a sus pies y como construye el aire superior del aeropuerto que se trabaja con la misma forma.
Reticulados sometidos a esfuerzos axiales
La base del reticulado es que se tienen barras que solo pueden trasmitir esfuerzos axiales, es decir, serán barras que se pueden estirar o comprimir. En el vinculo de las barras se impide la transmisión de corte y momento, solamente existirá la transmisión de carga axial.
