Temas de estructuras especiales : introducción a nueva Reglamento CIRSOC 102. Acción del viento PDF
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I TEMAS DE ESTRUCTURAS ESPECIALES FOTOS DE TAPA • Edificio República, Buenos Aires, Argentina • Walt Disney Concert Hall, Los Angeles, California, USA • Aeropuerto Internacional de Denver, Colorado, USA • Estadio Olímpico de Sydney, Australia • Torre Hearst, Nueva York, USA Pedro Perles TEMAS DE ESTRUCTURAS ESPECIALES Realización gráfica Arq. Liliana Santiago Diagramación Arq. Flavia Tommasini Perles, Pedro Temas de estructuras especiales. - 2a ed. - Buenos Aires : Nobuko, 2012. 272 p. : il. ; 30x21 cm. ISBN EBOOK 9789875844293 1. Construccion. 2. Estructuras. CDD 690 Hecho el depósito que marca la ley 11.723 Impreso en Argentina / Printed in Argentina La reproducción total o parcial de este libro, en cualquier forma que sea, idéntica o modificada, no autorizada por los editores, viola derechos reservados; cualquier utilización debe ser previamente solicitada. © 2012 nobuko ISBN: 978-987-584-429-2 Abril de 2012 Edición corregida y ampliada. Abril del 2014. Este libro fue impreso bajo demanda, mediante tecnología digital Xerox en bibliográfika de Voros S.A. Av. Elcano 4048. Capital. [email protected] / www.bibliografika.com Venta en: LIBRERÍA TÉCNICA CP67 Florida 683 - Local 18 - C1005AAM Buenos Aires - Argentina Tel: 54 11 4314-6303 - Fax: 4314-7135 E-mail: [email protected] - www.cp67.com FADU - Ciudad Universitaria Pabellón 3 - Planta Baja - C1428EHA Buenos Aires - Argentina Tel: 54 11 4786-7244 PRESENTACIÓN La temática que se intenta desarrollar en esta publicación es particularmente amplia, cada una de las disciplinas demandaría un tratamiento muy riguroso, que excede a los objetivos que me he propuesto encarar, orientados en cambio a facilitar el acercamiento de aquellos que sin poseer una formación técnica muy especializada desean familiarizarse con tipologías estructurales no convencionales. Partiendo de esta premisa, quienes sientan la necesidad de ampliar sus conocimientos en alguno de los temas que se exponen, seguramente podrán hacerlo en numerosos tratados especializados dedicados a explorar en detalle los parámetros científicos y tecnológicos determinantes para una comprensión y resolución más precisa de una tipología específica. Consecuente con los criterios pedagógicos aplicados en las Cátedras de “Estructuras” que presido para la enseñanza de las disciplinas resistentes a los alumnos de arquitectura, orientados a su contextualización, se intenta en este libro una articulación permanente de todos los Ítems con los fundamentos básicos que rigen los principios de la Estática y Resistencia de materiales. Con estas premisas se abordan los diferentes temas que abarcan los Edificios en altura, las Construcciones antisísmicas, las Estructuras de tracción, los Arcos y Bóvedas, las Estructuras laminares. El desarrollo vertiginoso en las últimas décadas de los Edificios en altura hacen imprescindible su estudio, pues las enormes dimensiones que poseen y su gran esbeltez provocan la aparición de esfuerzos de tal magnitud que transforman a la estructura en el principal protagonista del complejo edilicio, subordinando buena parte de los requerimientos proyectuales a la necesidad de contar con un sistema resistente confiable. El estudio de las Estructuras Sismorresistentes ha ido adquiriendo importancia creciente en los últimos años, a partir de una serie de movimientos sísmicos que abarcaron no solo a las zonas de Cuyo, cercanas al epicentro, sino que se extendieron y alcanzaron en sus efectos a vastas regiones de nuestro territorio. Es por ello que resulta necesario inculcar la motivación por el estudio y conocimiento de los movimientos generados por los terremotos, intentando una capacitación en el análisis y propuesta de Estructuras Sismorresistentes, y en especial, incorporar dentro del área proyectual el diseño antisísmico. Los Arcos y Bóvedas constituyen las estructuras más antiguas creadas por el hombre y utilizadas en todas las épocas para cubrir grandes luces. Su análisis permitirá apreciar la importancia que tiene en su diseño la comprensión del antifunicular de las cargas por su relación con la directriz del arco, y en especial, las propiedades y el concepto del núcleo central, así como la influencia que ejerce la flecha de Arcos y Bóvedas en la magnitud de los empujes, factores determinantes en su diseño. El estudio de las Estructuras de Tracción, denominadas por Heinrich Engels “Estructuras de forma activa”, es imprescindible dentro del campo de las Cubiertas de grandes luces. Por su falta de rigidez, que las obliga a adaptar su conformación al esquema de cargas actuantes, posee las características ideales para analizar con claridad la trayectoria de los esfuerzos en las distintas piezas resistentes, estudiando además la influencia de luces y flechas en la distribución y magnitud de las tensiones. El tratamiento de las Estructuras laminares permite valorar la importancia que la forma puede conferirle a la capacidad resistente de la estructura, lo que posibilita su uso para cubrir grandes luces, con una sensible economía de material y de peso. Su interés se acrecienta en razón de que en este caso la estructura es parte indisoluble del volumen que conforma el espacio arquitectónico. Adquiere especial interés porque su análisis permite desmitificar la creencia errónea y lamentablemente habitual, de considerar a la estructura como una parte independiente del diseño arquitectónico. Sin embargo, son los Reticulados espaciales quienes han alcanzado, sin duda, mayor difusión y creci- miento, ya que brinda la posibilidad cierta de cubrir grandes espacios con piezas lineales normalizadas, porque garantiza estructuras de gran rigidez con componentes livianos, sin necesidad de penalizar su trans- parencia, por su facilidad de montaje, por su capacidad para conectarse con cualquier sistema estructural, porque es la más capacitada para transformar la flexión en esfuerzos axiles de tracción o compresión. Por supuesto, la tipología de las estructuras especiales es mucho más amplia, abarca además a los Plegados, los emparrillados, las Estructuras neumáticas, las Fundaciones especiales, que merecen ser desarrolladas en otra oportunidad. Reitero el objetivo que me anima en cada publicación, demostrar que la vocación por las estructuras no se contradice con los requerimientos proyectuales, por el contrario, si se adquiere la capacidad para articular todo el instrumental técnico que demanda un edificio con la estimulante necesidad de alcanzar una valoración plástica, seguramente se habrá dado un paso importante hacia la jerarquización del diseño arquitectónico. Arq. Pedro Perles Profesor Titular regular F.A.D.U. U.B.A. ÍNDICE Capítulo 1 - EDIFICIOS EN ALTURA • Criterios generales 11 • Estructura resistente 13 1. Sistema aporticado 14 2. Tabiques contraviento 16 3. Sistema mixto 21 4. Tubo calado 23 5. Tubo en tubo 25 6. Haz de tubos 27 7. Sistema reticulado 28 • Carga de viento 42 • Verificación estática 47 • Ejemplo numérico 48 • Viga Vierendel 68 • Apéndice de tablas 80 Capítulo 2 – ARQUITECTURA SISMORESISTENTE • Origen de los sismos 94 • Diseño antisísmico 102 • Ejemplo numérico 125 • Apéndice de tablas 135 Capítulo 3 – ESTRUCTURAS DE TRACCIÓN • Análisis estructu 144 • Solicitaciones en cables 146 • Membranas de tela yredes de cables 154 • Cercha Jawer 170 • Ejemplo numéri 173 • Fundaciones 181 • Apéndice de tablas 186 Capítulo 4 – ESTRUCTURAS DE COMPRESIÓN DOMINANTE • Evolución histórica 194 • Diseño de un arco 2 03 • Ejemplo numérico 1. Arco de Hormigón Armado 207 2. Arco metálico 213 Capítulo 5 – ESTRUCTURAS LAMINARES • Comportamiento estructural 224 • Láminas delgadas 226 1. Laminas cilíndricas 227 2. Laminas de revolución 234 3. Láminas de doble curvatura 238 Capítulo 6 – RETICULADOS ESPACIALES • Evolución de los sistemas reticulados 246 • Ejemplo numérico 263 • Apéndice de tablas 278 TorreBankboston BuenosAires BancodeChina China Commerzbank Frankfurt TorreBouchard BuenosAires EDIFICIOS EN ALTURA
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