UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES FACULTAD DE ARQUITECTURA, DISEÑO Y URBANISMO CARRERA DE ARQUITECTURA ESTRUCTURAS III Tema: SISTEMAS ESTRUCTURALES PARA CUBRIR GRANDES LUCES: TRACCIÓN PURA Ing. José María Canciani Arq a . Cecilia Cei SISTEMAS ESTRUCTURALES DE FORMA ACTIVA. TRACCION PURA Son sistemas que, bajo cargas de servicio, sus elementos están solicitados a tracción pura o baricéntrica, actúan mediante su forma. • • Las fuerzas externas se encausan por la forma, por simples esfuerzos normales. Son el camino de las fuerzas expresado en la materia Su característica fundamental es que: Su forma se adapta a un funicular de cargas externas para poder cumplir con la función de transmitir las cargas. Son los sistemas económicos para cubrir grandes luces y conformar espacios, si se tiene en cuenta la relación luz-peso. No obstante requieren de apoyos importantes, lo que complica su uso. Son sistemas compuestos por: • tensores • membranas • cables SE REALIZAN CON MATERIALES•Muy resistentes a la tracción •Flexibles •Poco extensibles •Hilos : Soga de fibra vegetal Soga de fibra sintética •Metálicos: Cadenas, cables y cordones. SISTEMAS DE SUPERFICIE ACTIVA • Elementos resistentes Superficiales • Membranas: Espesor despreciable y gran superficie: Lonas de tejidos plastificados • Mallas y Redes • Películas, tejidos, etc.- La característica fundamental es: la adaptabilidad de los elementos que constituyen la estructura, pues al recibir las cargas adoptan una forma de equilibrio (funicular) compromiso entre la forma y la carga externa LA FORMA DEBE COINCIDIR SIEMPRE CON EL FUNICULAR DE CARGA Para cada conjunto de cargas externas existirá una forma de equilibrio: el funicular de cargas. A medida que aumenta el número de cargas el polígono funicular tomará un número creciente de lados (curva funicular) b a CATENARIA: Es la que representa el equilibrio de un hilo sometido a su peso propio La catenaria: es la forma de equilibrio de unacarga repartida a lo largo de un hilo CATENARIA: Es la que representa el equilibrio de un hilo sometido a su peso propio La catenaria: es la forma de equilibrio de una carga repartida a lo largo de un hilo luz flecha La parábola es la forma de equilibrio de una carga distribuída a lo largo de una recta R a V H b POSIBILIDADES FORMALES CILINDRICAS: Simple curvatura REVOLUCION: Doble curvatura total positiva o negativan SILLA DE MONTAR: Doble curvatura total negativa. CILÍNDRICAS Cubiertas de Tracción Pesadas REVOLUCIÓN • • Curvas del mismo signo: Doble curvatura total positiva • • Curvas de distinto signo: Doble curvatura total negativa Traslación: Paraboloide Hiperbólico Revolución: Hiperboloide de Revolución TRASLACIÓN SILLA DE MONTAR: Generatriz y directriz con curvatura inversa • f g • • Superficies Regladas Z Y b a h Rc X O Rt s c e d Al materializarse con cables y membranas son estructuras muy livianas. Problema fundamental: el viento que invierte la forma PARA RIGIDIZAR EL SISTEMA PODEMOS: nAumentar la carga permanente (3 a 5 veces el valor de la carga de viento). nRigidizar el sistema mediante la tensión previa. Arena de Raleigh William H. Deitrick 1953 Estadio Olimpico de Tokio Kenzo Tange 1964 Complejo Polifuncional Banca Popular de Lodi Renzo Piano - 2004