ESTRUCTURAS LAMINARES

INTRODUCCIÓN A LOS TIPOS
ESTRUCTURALES
Cátedra: Ing. José María Canciani
Tema: ESTRUCTURAS LAMINARES
ESTRUCTURAS DE BARRAS
Ing. José María Canciani
Arq a . Cecilia Cei
Ing Alejandro Albanese
Ing. Carlos Salomone
Arq. Ricardo Varela
Arq. Walter Cerantonio
AÑO ACADÉMICO 2011
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 <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
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
•
•
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.
•
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.
APOYOS
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