MASA ACTIVA
La masa activa es el sistema estructural monolítico más utilizado en laconstrucción a nivel mundial, ya que el hormigón armado y la estructura monolítica, forman parte de este capítulo. Sin embargo el diseño de la masa activa, debe realizarse en base a un estudio de esfuerzos presentes en un elemento estructural, resaltando que por la utilización de un diseño convencional, cometemos errores que aumentan el peso del sistema e incrementan momentos ectores, de pandeo, aplastamiento, vuelcos y cortante que se presentan en las edi!caciones, los cuales se notaran con el transcurso del tiempo al evidenciarse ra"aduras, rupturas, o !nal y trágicamente el colapso de una obra arquitectónica. #eoría$ #eoría$ Los sistemas de fundación fundación de zapatas, cimientos corridos, losas losas de fundación, como los elementos estructurales de soporte de edi!cación, columnas, vigas y losas, estructuras de piedra, bloques de hormigón, y cualquier elemento que resista esfuerzos por su sección o masa, será incorporado dentro de este capítulo, resaltando nuevamente que el diseño arquitectónico puede me"orar el funcionamiento de los mismos por reducción de peso y traslación de puntos neutros de desplazamiento de masa al incluir la geometría. %l sistema estructural de masa activa, analiza los momentos estructurales de cada elemento para posteriormente someterlos a estudios geom&tricos por diseño, que incrementan la resistencia hacia esfuerzos propios y desencadenados por agentes internos y e'ternos. (na viga, apoyada en ) elementos estructurales verticales, columnas, presente claros momentos de e'ión por el descenso del punto neutro, causados por el peso de la propia viga, y la losa que se apoya en la parte superior de la misma, y causados por el efecto de gravedad. La e'ión de la viga, logra que el sistema curvee hacia su parte inferior, presentando una elongación en la cara inferior, que emite esfuerzos altos de tracción, los cuales causan agrietamientos y desplazamiento de masa, denominados *momento cortante+. or otro lado y por efecto de gravedad, el gran peso de la viga y losa apoyada en su parte superior, su perior, logran desprender el sistema de la estructura vertical, presentándose !suras en la parte inferior de la viga, en los encuentros con las columnas. %l siguiente gra!co muestra los momentos antes señalados$
-nalizando y estudiando el gra!co anterior, para realizar estructura de masa o sección activa, se procede a cambiar la morfología por diseño, reduciendo el peso de la viga y evitando el descenso ector del punto neutro para disminuir o anular los esfuerzos cortantes en el sistema, como se muestra en el siguiente e"emplo$
Se puede notar que la viga está diseñada dentro del mismo espacio, que la del e"emplo anterior, sin embargo por razonamiento geom&trico, vincula su inicio de base lateral con el punto neutro central, evitando momentos ectores e imposibilitando la aparición de cortantes, además de disminuir el material y hacer más liviano el sistema. -l realizarse el diseño sobre una estructura monolítica, se introducen nombres para poder diferenciar las partes que traba"an ante esfuerzos$
%l sistema tambi&n es apto para realizar estructuras en voladizo, a que al presentarse momentos de vuelvo en las esquinas de las vigas, el acuartelamiento es utilizado para suspender el punto neutro y transmitir las cargas por ángulo con mayor e!cacia, notándose que para vigas netamente horizontales e'iste mayor complicación en derivar longitudinalmente los pesos hacia las columnas, para derivarlos al suelo. mportante$ %l sistema de diseño de masa o sección activa, no simplemente se realiza en vigas, ya que puede presentarse en sistemas de fundación, columnas, losas, cubiertas o cualquier elemento estructural de descarga.
SUPERFICIE ACTIVA
%stas estructuras no solo hacen labores estructurales, sino que dividen el espacio interior y e'terior de la edi!cación. %n las estructuras de super!cie activa debe e'istir una forma determinada que permita distribuir las cargas
actuantes reparti&ndolas por toda la super!cie mediante esfuerzos de pequeña magnitud. %l uso de pliegues o curvaturas permiten conciliar la lucha entre una e!cacia horizontal para cubrir los espacios y un a e!cacia vertical para la resistencia frente a fuerzas gravitacionales. Son los me"ores e"emplos$ las placas planas plegadas, y las supe!cies de curvatura como las membranas y cascarones, usados para cubrir grandes super!cies, como coliseos, estadios. Las placas planas plegadas permiten cubrir luces mayores que las losas, que fun cionan como estructuras de masa activa.
/igura 0.1.$ placas planas plegadas de concreto postensado2 cedida por ngo 3osu& 4alvis Las membranas, carpas y estructuras neumáticas tienen esfuerzos básicos de tensión y son de espesor muy reducido. Los cascarones son generalmente en concreto reforzado, con espesores menores de 15 cm , que aprovechan formas geom&tricas de doble curvatura y traba"an fundamentalmente a compresión. Los domos y los 6paraboloides hiperbólicos7 han sido las formas que más aprovechan artistas estructurales como 8-9:%L-.
/igura 0.).$ paraboloides hiperbólicos en concreto reforzado, 8andela, ;&'ico, tomada de ref. < %n el país, a mediados del siglo pasado se u saron estructuras curvas y aligeradas en concreto reforzado, de pequeño espesor, por el ingeniero 4uillermo 4onzález =uleta. ->n son motivo de admiración est&tica y
constructiva las cubiertas de algunos estadios como el %stadio de ?&isbol en 8artagena y el de f>tbol en asto.
/igura 0.<$ cubierta de concreto reforzado, estadio de b&isbol de 8artagena, 4onzález =uleta, 1@A0
(9B%CS:-: S-L-=-C -CD(#%8#E. 8-C:%9-S 8-S-9EB- 3ES% #-C%-. #ECSE9 %9 %S#C(8#(C-S 8E;C%SE9, /L%FE9 G #C-88E9. -L(;9E. L(S -LE9SE 9-BC-;C%= 9B%L. -CD(#%8#(C- )H 8(-#C;%S#C%
