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ESTRUCTURAS VERTICALES

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by

Manolo Farfan

on 30 September 2014

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Transcript of ESTRUCTURAS VERTICALES

ESTRUCTURAS VERTICALES
Universidad de San Carlos de Guatemala
Facultad de Arquitectura
Ing. Gustavo Galdamez
Tipología y lógica estructural

Ventajas
Sistema reticular / sistema modular:
Estructura en Pórtico:
Estructura en relleno macizo:
TURNING TORSO
Diseñador:
Santiago Calatrava
País:
Suecia
TORRE EIFFEL
Diseñador:
Stephen Sauvestre
Pais:
Paris, Francia

BURJ KHALIFA
Diseñador:
Adrian Smith, Marshall Strabala, George J. Efstathiou,William F. Baker
País:
Dubai, Emiratos, Arabes Unidos.
Son sistemas estructurales que recogen las cargas de los pisos horizontales colocados uno encima del otro y las transmiten verticalmente a los apoyos y después al suelo.
Estas estructuras son usadas en los modernos rascacielos, que ya sobrepasan los 100 pisos de altura.
Los sistemas estructurales verticales, están diseñados para proporcionar altura en una edificación, y se dividen en varios tipos principales y estos a su vez en variaciones o combinaciones de sistemas verticales. Este tipo de sistemas se encuentran íntimamente ligados, ya que todos proporcionan soporte y transferencia de cargas con el fin de la altura segura.
Estos sistemas no son nuevos, siempre han sido utilizados, y todos llevan las mismas bases y conocimiento ancestral, solo han evolucionado de acuerdo a nuestras necesidades actuales.

DEFINICIÓN
CONFORMACIÓN DE LAS ESTRUCTURAS VERTICALES

Esta conformado por Columnas, que estas son elementos verticales usados en construcción desde nivel de la superficie del terreno. Bajo el suelo la columna se ensancha y se llama tronco, luego se abre en zapata.
La más común es la que está constituida por concreto armado previamente encofrado o prefabricado, pero también puede existir la columna de acero que es común en edificaciones de varios niveles y se fabrica con columnas previamente moduladas.

MECANISMO Y CONFORMACIÓN DE FUNCIONAMIENTO

Este tipo de estructura trajo consigo el planteamiento de nuevos problemas estructurales, ya que la masa derivada de la solución mencionada tiene una predominante extensión vertical siendo su único punto de apoyo las bases del mismo, la cual debe de absorber no solo las cargas verticales, sino también las horizontales y los momentos provocados por estas.
Siempre requiere una buena cimentación que asegure la estabilidad del edificio. Las cargas horizontales también producirán esfuerzos cortantes debido a la dirección opuesta de estas y las reacciones que ejerce el suelo, que tienden a deslizar los niveles uno sobre otro, por lo que deben reforzarse convenientemente los apoyos verticales para este tipo de esfuerzo, especialmente las intersecciones entre nivel y nivel, o bien con el uso de elementos estabilizadores que limiten el desplazamiento.
TIPOS DE SISTEMAS ESTRUCTURALES VERTICALES, CARACTERÍSTICAS DE TRABAJO Y TRANSMISIÓN DE CARGAS.

Sistemas de transmisión de cargas verticales indirectas con agrupación reticular:
Sistema de estructura nuclear:
Estructura perimetral o exoesqueleto:
Los sistemas de estructuras de altura activa:
Este tipo de estructuras son muy comunes en edificaciones convencionales, ya que básicamente solo son estructuras verticales continuas que permiten una repetición, es decir crean la altura con la misma estructura.
Los puntos de agrupación de cargas se encuentran ubicados al centro. Las cargas de cada planta se agrupan en el centro y se transmiten centralmente a la tierra. Este tipo de estructura posee básicamente un apoyo central en el cual llamémosle eje para mayor entendimiento, y este es el encargado principal del soporte del peso total de la edificación y transmitirla a su vez a su cimentación.

Puntos de agrupación de cargas en piel exterior.Debido a su masa y peso, los edificios en la antigüedad utilizaban el sistema estructural perimetral, utilizando la piedra como estructura, ya que las cargas se concentrában o transmitían a su contorno o perímetro es decir, lo inverso a un eje central.
Este tipo de sistema estructural posee una distribución uniforme de los puntos de agrupación de cargas. En otras palabras este tipo de sistema posee módulos iguales que se repiten para crear apoyos y transmitir cargas uniformes.

El principio de los tubos de rigidización vertical
Este tipo de estructura es prácticamente el uso de columnas de tubería por así llamarlo, que se desarrollan a través de todo el cuerpo vertical.

Este tipo de estructura utiliza el principio del pórtico repetido para transferir las cargas a su cimentación, utilizando vigas, y columnas para formar el pórtico. Estas estructuras pueden ser desde un tritostilo, hasta una repetición de pórticos, o incluso un híbrido. Son muy comunes con el uso del acero estructural

Estructura en celosía:

La estructura en celosía se presenta comúnmente en las triangulaciones estéticas con acero estructural, es decir, estos presentan espacios huecos y semi-abiertos, imitando una celosía prácticamente pero a su vez apoyando el edificio o inmueble y transmitiendo sus cargas.Este tipo de estructura es muy común y se presenta en confinaciones.

El sistema de estructuras de relleno macizo o placas estructurales utilizan como elementos estructurales de carga grandes cuerpos macizos de concreto, ya sea por placas de concreto armado o por relleno, el cual puede ser también el relleno de tierra armada, o cualquier otra técnica, con el fin de generar cuerpos macizos que proporcionen soporte a la estructura.

En vez de transmitir las cargas recogidas en cada planta directamente a los cimientos, también se pueden transmitir a través de cables, primero hacia arriba, desde donde se pueden transmitir a pilones centrales o perimetrales mediante vigas transversales superpuestas. Este tipo de estructuras dan la sensación de un apoyo débil en la parte inferior,como si un puente estuviera cargando un inmueble de gran altura, siendo en realidad elementos que reciben las cargas transmitidas de manera equitativa por la estructura superior.
FOTOGRAFÍAS DEL SISTEMA ESTRUCTURAL (EDIFICACIÓN, DISEÑADOR, PAÍS)

TORRE RUSIA
Diseñador:
Norman Foster
País:
Moscú, Rusia
Desventajas
Transmiten cargas desde planos situados a gran altura hacia el suelo.

Las cargas verticales se acumulan conforme se acercan al suelo.

Se pueden combinar diferentes mecanismos entre sí para adaptar la estructura a los requerimientos particulares de cada problema.

Se necesita una conducción adecuada de las cargas verticales al suelo para que no e desbarate la forma estructural.

El problema más importante es el vuelco ante las cargas originadas por el viento.

Para el soporte de las cargas y su estabilidad se requiere de una masa considerable en la sección de los apoyos o columnas. Que reduce la disponibilidad arquitectónica de la planta del edificio.

Las plantas de las edificaciones tienen que ser preferiblemente cuadradas o rectangulares para tener bien centralizado su centro de masa, limitando el diseño del mismo.

Gracias por su atención
FOTOGRAFÍAS SECUENCIALES DE LA ELABORACIÓN DEL MODELO A ESCALA
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