Laminas - Canciani

ESTRUCTURAS III
Tema: ESTRUCTURAS LAMINARES
Ing. José María Canciani
Arq a . Cecilia Cei
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.
MECANISMOS SUSTENTANTES:
 1º REQUISITO: Continuidad estructural, es decir resistencia frente a esfuerzos
normales y tangenciales.
 2º REQUISITO: Forma. Las estructuras laminares deben tener continuidad de
forma.
 3º REQUISITO: Es la rigidización de bordes lo que permite el buen
funcionamiento de los mecanismos sustentantes y mantener así el "perfil
superficial " de la lámina, consiguiendo así "conservar su forma".
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Las láminas apoyan sobre todos sus bordes.
A mayor curvatura, más inercia.
En las cáscaras lo que resiste es la forma, no el material.
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.
Por otra parte las reacciones en los apoyos deben ser iguales y contrarias a los
esfuerzos de la lámina en los bordes, punto a punto. Es necesario hacer un análisis de
las deformaciones del borde para ver si es compatible con las deformaciones
sufridas por la lámina en el estado laminar.
PERTURBACIONES
Por falta de continuidad en los radios de curvatura de la superficie
Por falta de continuidad en las cargas no uniformemente distribuidas
PERTURBACIONES DE BORDE: Casi siempre es posible, cumplir las condiciones de
equilibrio en la lámina y las condiciones estáticas en los bordes. .Pero puede suceder
que las deformaciones resultantes no sean compatibles con las condiciones
geométricas de los mismos, por lo que al deformarse la lámina una zona más o
menos amplia no se encuentre sometida al estado laminar.
Por lo dicho anteriormente, el apoyo debe ser tal que permita estas deformaciones.
Analicemos a continuación que sucede con los apoyos conocidos.
El momento M y Q provocan un momento flector que penetra en la lámina y se
propaga alejándose del borde.
La distancia de penetración depende fundamentalmente de la geometría de la
superficie y es evidente que debemos controlarla, para que en este
momento no cubra la casi totalidad de nuestra lámina, convirtiéndose en la
solicitación más importante, porque en este caso la estructura dejaría de actuar como
una lámina
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Para salvar esta situación, en principio, sería conveniente reforzar las zonas de
unión entre la cáscara y sus elementos de borde.
Este aumento de espesor puede fijarse para 1 predimensionado según la
experiencia de obras ejecutadas y ensayos de laboratorio.
Si en condiciones más desfavorables "las perturbaciones" se extienden a la
totalidad de la lámina, se debe recurrir al "estado de flexión principal
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 <C < 1/250
b) Cáscaras de madera 1/75 < C < 1/200
c) Cáscaras de duraluminio 1/500 < C < 1/800
d) Cáscaras de chapa 1/500 < C < 1/1000
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