ESTRUCTURAS LAMINARES DEFINICIÓN: Son cuerpos en los cuales dos de sus dimensiones predominan sobre su espesor. Son aquéllas que actúan principalmente por su continuidad estructural y su forma. CASCARAS: Son láminas curvas, convenientemente apoyadas en las que el equilibrio de las cargas externas se logra fundamentalmente por medio de esfuerzos normales y tangenciales. ASPECTOS GEOMETRICOS Y ESTRUCTURALES GEOMETRICOS: Una lámina es un elemento resistente de mucha superficie y poco espesor, ESTRUCTURALES: Son elementos que resisten por forma. Suficientemente delgadas para no desarrollar importantes tensiones de flexión, corte o torsión. Se sustentan porque sus esfuerzos internos son normales y tangenciales. Las cáscaras trasladan las cargas que actúan sobre ellas, mediante esfuerzos normales de tracción y compresión, y esfuerzos tangenciales. REQUERIMIENTOS PARA QUE SE CUMPLA EL ESTADO MEMBRANAL CONDICIONES DE CARGA Deben ser, en lo posible, uniformemente distribuidas, no presentando variaciones bruscas en la superficie. No debe haber cargas puntuales. CONDICIONES DE GEOMETRIA Que la variación de los radios de curvatura sobre la superficie sea continua. Debe haber continuidad de superficie y de curvatura CONDICIONES DE APOYO Se apoyan en todos sus bordes, debe haber continuidad de apoyos. Los bordes deben ser tales que no restrinjan o impidan cada una de las deformaciones de la lámina.
ESPESORES: Para determinar cuál será el valor del espesor e para que se cumpla el equilibrio, lo relacionamos con el radio de curvatura, y a esta relación la llamamos C.- C varía según el material C= e / R a) Cáscaras de Hº Aº : 1/100
FORMAS CLASICAS DE ESTRUCTURAS LAMINARES
1.-SIMPLE CURVATURA: Traslación: Cáscaras Cilíndricas. Rotación: Cáscaras Cónicas.
2.-DOBLE CURVATURA TOTAL POSITIVA Traslación : Cáscaras Elípticas Revolución: Casquete esférico
3.-DOBLE CURVATURA TOTAL NEGATIVA Traslación: Paraboloide Hiperbólico Revolución: Hiperboloide de Revolución.
MATERIALES • HORMIGÓN ARMADO • ALUMINIO Y DURALUMINIO • MADERA LAMINADA • PLASTICOS REFORZADOS CON FIBRA DE VIDRIO CASCARAS CILINDRICAS
Tenemos esfuerzos normales y tangenciales. • algunos máximos en los bordes que se hacen 0 en el centro • otros máximos en el centro que se hacen 0 hacia los bordes POR ESO DEBEN CALCULARSE LOS ESFUERZOS INTERNOS EN 4 PUNTOS 1, 2, 3 Y 4.• •
PLEGADOS CASO ESPECIAL DE ESTRUCTURA LAMINAR A LA CUAL SE LE DA RIGIDEZ POR SUS PLEGADURAS. SE PREDIMENSIONA Y SE VERIFICA COMO UNA VIGA EN SUS DOS SENTIDOS
Ej. Techo Kahla de las estaciones de servicio y la chapa ondulada
PARABOLOIDE HIPERBOLICO GENERACION: Según la naturaleza de la generatriz del P.H., puede engendrarse por rectas o curvas.
POR RECTAS: cuando una recta generatriz se desplaza en el espacio manteniéndose paralela a un plano director y se apoya sobre dos rectas directrices no coplanares que a su vez son paralelas a otro plano director.
Esta superficie resulta reglada, pudiendo materializarse en HºAº . POR CURVAS: La superficie del P.H. puede engendrarse también trasladando una parábola generatriz, paralela a sí misma apoyándose sobre otra parábola directriz de curvatura inversa.
Directrices y generatrices son intercambiables.El Paraboloide Hiperbólico es una superficie de doble curvatura total negativa pues los centros de los radios de curvatura de cada juego de curvas están ubicados en lados opuestos de la superficie.Las asíntotas del PH son sus generatrices rectas, que se cortan a 90º entre sí y pasan por el eje del paraboloide, a 45º de las asíntotas están las parábolas principales El P: H: es equilátero si las parábolas generatrices son iguales a las directrices y se cortan a 90º.
ESTEREOESTRUCTURAS. ESTRUCTURAS DE BARRAS. BARRAS: Son elementos lineales(rectos), esbeltos(preferentemente cortas por el trabajo a compresión) y rígidos(sólidas por el trabajo a compresión), de sección mínima comparada con sus otras dimensiones capaces de conducir esfuerzos axiles de tracción o compresión a lo largo de su eje baricéntrico. NUDOS; Son puntos de concurrencia de barras. COMPORTAMIENTO ESTRUCTURAL En la clasificación de Engels se las denomina de Vector Activo Una estereoestructura se comporta como una losa armada en 2 direcciones y sometida a flexión. •
Los cordones superior (comprimido) e inferior (traccionada) toman los esfuerzos axiles.
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Los cordones inclinados toman los esfuerzos de resbalamiento
En las estereoestructuras deben distinguirse tres elementos básicos de composición • Barras • Nudos • Uniones barra-nudos El sistema será más ventajoso cuanto menor sea la cantidad de elementos.
Las estereoestructuras pueden ser apoyadas en alguna de las siguientes formas: a) En el plano superior o inferior:
b) Sobre cuatro apoyos en las esquinas o retiradas de las mismas
Sistemas estructurales de doble curvatura
Las estructuras laminares cumplen la función resistente y de cerramiento en forma simultánea. En estos sistemas la forma estructural no es arbitraria, el espacio y la forma de la construcción así como la voluntad del arquitecto se sintetizan en una propuesta formal integradora.
La posibilidad de tener un área estructural para transmitir cargas depende de la posición de la superficie en relación con la dirección de la fuerza actuante. El mecanismo resistente de una estructura superficial es más eficaz cuando estas áreas son paralelas a la dirección de las fuerzas actuantes, y es más débil cuando están en ángulo recto con la dirección de las mismas. La forma de la superficie determina el mecanismo sustentante de los sistemas de superficie activa. El diseño de una forma correcta, además de la continuidad superficial son las principales características de estos sistemas.
Con estos sistemas se pueden generar superficies de doble curvatura como paraboloides hiperbólicos, conoides, etc., donde la trama de bambú cumple una doble función; en principio define la configuración geométrica y sirve además como entramado estructural al cual se fijarán las mallas metálicas, las que serán recubiertas con mortero, constituyendo así la lámina de ferrocemento. De esta manera se logra un trabajo estructural conjunto entre el bambú y la cáscara de ferrocemento.
Figura 3
