Marcelo Henríquez- Ficha 07/07082014

De Casiopea

FICHA 07 – LOS VÍNCULOS Y SUS ESFUERZOS

Clase 07 / 07.08.2014

  • Alumno: Marcelo Henríquez


Introducción

La unión tiene que ver con el juntar, con transmitir carga de un lado a otro, traspasar una fuerza en continuidad. Hay uniones que separan cosas (dilatación) y otras que vinculan. Pero hay otra dimensión de igual importancia y complementaria que tiene que ver con la unión y es una palabra muy común, es el servicio.

Servicio

Fuente: Edición Propia

El concepto de servicio proviene del latín servitĭum. El mismo hace referencia a la acción servir, con un trabajo que se hace especialmente para otro y con la función que cumple. De alguna manera muy amplia podemos decir que tiene que ver con la calidad, pues es una dualidad entre en funcionamiento estructural y el funcionamiento arquitectónico. Por ejemplo, cuando una hace una vereda, uno aprecia que las losas están bien puesta y sirven porque reciben el peso de las personas sin deformarse, pero cuando nos acercamos y vemos que hay un desfase de dos centímetros entre un cuadrante y otro, ese desfase hace que nos tropecemos, y por lo tanto no es un buen servicio. Muchas obras tienen buena resistencia, pero tienen mal servicio. Si uno camina por un puente, y vibra más de lo adecuado, a pesar de que resiste, es un mal servicio. El servicio es un tema de percepción.


Importancia del vínculo

Los vínculos, relacionados a las uniones, son responsables a como está respondiendo la estructura en cuanto al servicio de la estructura. En el diseño estructural hay etapas, primero viene el análisis, luego el diseño, luego el plano, y por último se construye. Finalmente, todos los elementos se están uniendo ¿Cómo conecto una viga con un pilar? Yo decido como se va a conectar, si parcial o total. Y no es lo mismo vincular hormigón, fierro, madera, etc.

Tipos de uniones

Ver ficha http://wiki.ead.pucv.cl/index.php/Marcelo_Henr%C3%ADquez-_Ficha_05/24072014 para más detalles.


Esfuerzos en los vínculos

Esfuerzos. Fuente: Edición Propia

Vínculos entre elementos y hacia la tierra que se producen al incidir fuerzas, o al actuar el peso propio de las estructuras. Entonces hay que decidir qué tipo de esfuerzo voy a querer transmitir con el vínculo, si todos los esfuerzos, o dos, o uno solo. Los esfuerzos que ocurren son los siguientes:

a) Axial: Estas cargas o comprimen o traccionan, desde el punto de vista de la deformación. Se alargan o se acortan. Van por el eje del elemento.

b) Flexión (momento): Generan que el elemento sometido a un momento fijo en la base, hará que los elementos horizontales se flexionen y compriman, y por ende adquieren algún ángulo de inclinación. El elemento rote o gire.

c) Corte: Lo que hacen es separar un sector de otro. Separan elementos. Se dislocan las partes.

Es importante entender el concepto, de que solo cuando yo vinculo los elementos, recién voy a tener los esfuerzos. Las reacciones solo aparecen en los grados de libertad restringida, y estos grados son seis: Eje X, Y, Z y los giros que se dan en los mismos ejes X,Y,Z.

Dilatación

Dilataciones. Fuente: Edición Propia

La Junta de Dilatación es un elemento que permite los movimientos relativos entre dos partes de una estructura o entre la estructura y otras con las cuales trabaja. Desarrolla un servicio de movimiento. La gracia de la dilatación, que muchas veces parece molestas, es dejar un espacio de manera que al no aparezca una restricción al desplazamiento y así no aparezcan fuerzas que me molestan.

Tipos de juntas

Junta por Discontinuidad de Diseño

Estas juntas tienen movimientos poco apreciables. Por ejemplo: juntas entre marcos de ventanas y puertas, etc.

Junta de Construcción

Las juntas de construcción son las que se originan por interrupciones previstas o no en la puesta en obra. De acuerdo al diseño estructural, estas juntas pueden ser: 1. Juntas monolíticas: de íntima unión entre los dos bloques.

2. Juntas de contracción o expansión.

Junta de Contracción

Las juntas de contracción evitan el agrietamiento de los elementos de la junta.

Junta de Expansión

Las juntas de expansión son aquellas que se forman en obra dejando una luz en toda su sección de la estructura entre elementos contiguos; para ello se emplean rellenos que permiten la expansión de esos elementos.

Sellado de las Juntas

Sellar es colocar un producto adecuado en una junta para impedir la penetración de humedad o aire por ese espacio entre elementos, se realiza en el mismo material o en otros de diferente naturaleza. Las juntas deben sellarse para conservar ese espacio donde se producirán los movimientos, para impedir que penetre agua u otro elemento y para proteger los bordes del deterioro por impacto de cargas puntuales. Cuando las juntas se sitúan bajo tráfico rodado, tienen influencia en los costes de mantenimiento de la estructura y también en la seguridad de uso permitiendo que ambos lados de la junta queden nivelados para que el rodado transite sin saltos.


Caso de estudio: Hospedería colgante

Es una obra situada en Ciudad Abierta, en las dunas. Tiene una propiedad, el piso cuelga. Es una estructura que funciona con vínculos desde el piso hasta la viga superior o viga maestra cajón, y además se vincula con cerchas Warren y Pratt. Es una obra que conjuga 3 elementos lineales que salvan la luz. Todos estos elementos están pensados para ser móviles ante los sismos. Es por ello que la gracia y potencia de la obra está en los vínculos.

Unión doble eje. Fuente: http://www.panoramio.com/user/3444253

Se ocuparon vínculos más propios de un automóvil, o artefactos domésticos, pero no para casas. Estos vínculos permiten tener un movimiento en un eje X, y otro en un eje Y (armando una cruz), osea tengo dos sentidos libres. Estas rotulas van en la parte superior e inferior de la viga.

Todos estos elementos constructivos y uniones permiten que cuando el sismo llega, suba por los pilares y se desintegre en las cerchas y así pase totalmente despreciable. A modo de confirmación, y que no sea algo teórico, cabe destacar que la Hospedería resistió al terremoto del 28 de Febrero del 2010 y ningún elemento se cayó o movió de su posición.

La obra contrarresta ese movimiento con su propio peso, dando una estabilidad al columpio que pudiera crearse. En el piso se arma un tablero colgante en donde se disponen los muebles y ocurre el habitar. La gracia de colgar las cosas o ponerlas como péndulo, es que los cables solo transmiten esfuerzos axiales, no puede transmitir ni momento ni corte.

Vigas Maestras y secundarias

Vigas. Fuente: Edición Propia

Esta obra tiene vigas maestras y secundarias. Las maestras son la de mayor tamaño dentro de la obra, ya que ellas reciben la mayor carga de fuerzas que se debe transmitir hacia el suelo. A su vez en las vigas maestras descansas vigas de menor tamaño a las que llamamos secundarias, ya que están van acompañando a repartir el peso y descargarlas en las vigas maestras.

Cardán

El cardán es un componente mecánico, descrito por primera vez por Girolamo Cardano, que permite unir dos ejes no colineales. Su objetivo es transmitir el movimiento de rotación de un eje al otro a pesar de la no colinealidad. En los vehículos de motor se suele utilizar como parte del árbol de transmisión, que lleva la fuerza desde el motor situado en la parte delantera del vehículo hacia las ruedas traseras. Cardán. Fuente: Wikipedia

El tema es que la Hospedería, en sus vínculos, tiene un sistema basado en el cardán, en donde la unión permite un movimiento que contrarresta la fuerza del sismo.

Sección perfiles muro cortina, Miguel Eyquem

Estos perfiles fueron desarrollados en Francia durante os años 50 por Jean Prouvé, un diseñador, iniciador de la arquitectura industrializada y prefabricación de Europa. Trabajó directamente con Le Corbusier. Fueron diseñados para resolver problemas arquitectónicos específicos, para montar ventanales en edificio determinados, como ser el aeropuerto de Orly en París, en sus ventanales del gran hall frente a la pista de embarque. Estos tenían una altura vidriada de 7 metros, con un espesor de 15 mm. Su manufactura se realizó por el proceso de extracción continua, el mismo que emplean hoy en día para perfiles de aluminio en general. Las juntas de “goma”, las cuales aprisionan y ajustan los vidrios, son de neopreno, un material sintético que no es afectado por la intemperie. Es un tipo de unión admirable que tiene un buen servicio.

Palabras claves

Unión, vínculo, esfuerzo, dilatación, restricción, servicio, cardán.

Bibliografía

1. http://www.panoramio.com/user/3444253

2. http://www.construmatica.com/construpedia/Juntas_de_Dilataci%C3%B3n_(Obra_Civil)

3. https://www.uclm.es/profesorado/porrasysoriano/elementos/Tema01.pdf

4. http://enciclopedia_universal.esacademic.com/160021/viga_maestra

5. http://www.barqo.cl/fotos/steph/?tipo=111