estructuras de compresión

8/18/2019 Estructuras de Compresión

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Estructuras de CompresiónDominante

SISTEMAS ESTRUCTURALES

DE FORMA ACTIVA

T CNOLOGA II

C!T DRA TOM!S LI R

In"# Danie$ Gr%n&a$dt


2/126

Estructura E$ementa$

columnas

Viga o Dintel c o l u m n

a s

Viga o Dintel

Limitación de luces, debido al agotamiento de laresistencia, por el peso propio de la viga y sudeformación excesiva.


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La Necesidad de Cu'rir

Ma(ores Luces ) *ó+edasRea$i,adas con -iedras oLadri$$os en Vo$adi,o

Fa$sos arcos


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Arcos Formado porDo+e$as

Un arco Dovelado, tiene la particularidad detomar las cargas verticales y convertirlas en

cargas inclinadas, que se transmiten de

dovela a dovela a lo largo del arco.


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-a$acio de Ctesi.ón

*a"dad

La bóveda más antigua que se conserva del 575 a. construida con ladrillos de adobe con forma de catenariainvertida.

!osee una altura de "#m y $5,5m de lu% entre apoyos.


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Arcos de Compresión

!U&'(& )&D*&+L &' -&+*LL &-!


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!U&'(& )&D*&+L &' &-!



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-uente en To$edo


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Co$iseo

/inali%ado en el a0o 1# d. c.

Los romanos construyeron numerosas estructuras

con arcos2 teatros, puentes, acueductos.


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-uente Romano

!uente romano de )3rida en &xtremadura de 4m delargo es el $do puente más largo del imperio romano.


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Acueducto Romano so're e$Danu'io/ en Rumania


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-o$0"ono Funicu$ar (Cur+a Funicu$ar

! !

!!

q

medida que aumentan el n6mero de cargas, elpolgono funicular tiene un n6mero mayor depoligonales.


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Si Con"e$amos e In+ertimos $a Cur+aFunicu$ar tenemos e$ anti.unicu$ar de

$as car"as

urva funicular


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Si con"e$amos $a cur+a .unicu$ar ein+ertimos $a .orma sometida a $a

acción de $as mismas car"aso'tendr0amos una estructura idea$/ en$a cua$ cada sección estar1 so$icitada

a 2compresión a3i$4

esta curva congelada e invertida la

denominamos2 89: ;


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Como consecuencia de$

e.ecto de pandeo/ 5ue.$e3iona a $a pie,a/ no

siempre se podr1a$can,ar en $as mismas

$as m13imas tensiones decompresión#


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Ca'$e ( Arco

omportamiento del cable y el arco

?

5

@"$

4

9: =: ?

*+*****

+*

/

/

/

/ 4

$

"

@

5+

*+

***

**

*

:>:


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Ca'$e ( Arco


18/126

Las car"as actuantes so're unarco/ durante su +ida 6ti$ son

+aria'$es/ ( teniendo en cuenta5ue un arco no puede +ariar su

.orma r0"ida/ se"6n $a car"a5ue act6e/ como ocurre en e$

ca'$e# Aparecer1n a$"unas

secciones so$icitadas aFLE7I8N/ 5ue en "enera$condicionan e$ dise9o de $a

estructura#


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U'icación de$ Centro de -resión

ompresióndominante

/lexióndominante

b

=!

M = N . e

'

)

c f

+=

c f

= -f c

c= f +

b

=!

M = N . e

' )

+=

c f

c f

c= - f

c= + f

medida que el centro de presión se aleAa del baricentro de la

sección, adquiere mayor importancia la flexión.


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2EL CENTRO DE -RESI8N4

ES EL -UNTO DEINTERSECCI8N DE LA RECTA

DE ACCI8N DE LARESULTANTE/ DE LAS FUER:ASACTIVAS ; REACTIVAS

U*ICADAS A LA I:


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L0nea de -resiones

Ubicación de los centros de presiónpara cada una de las secciones

F3

F2

F1

A

B

A

F1

F2

F3

S1

S1

Ra

Rb

B

sección

A

Bsección

Ri

Rb

S1

S1

F2

F3

Bresultantei%quierda

C

D

E

L7nea de

presión


22/126

&l lugar geom3trico que se obtendrá al unirtodos los centros de presión se denomina2

LÍNEA DE PRESIÓN

L0nea de -resiones

Línea de presión

Centro de presión


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ESTRUCTURAS DE

COM-RE8N DOMINANTE-e llaman estructuras de

compresión dominante a aquellasque durante su vida 6til, y ante lapresencia de cargas de servicio,cada sección estará sometida a

compresión dominante.


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Estructuras de

Compresión Dominante

ilndricas2 rcoB


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Estructura de Compresión

Dominante

-uperficie cilndrica C simple curvatura2

Los arcos y la bóveda de ca0ón corrido

correa

c!bier"a

arco


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Dominante

*glesia en L3rida


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Arcos

-ubterráneo

s


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Cu'ierta Ci$0ndrica*ó+eda de Ca9ón Corrido

-ubterráneo


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Cu'ierta Ci$0ndrica*ó+eda de Ca9ón Corrido

(U'&L &' L -*&99 D& !::E9D:


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Estructura de

Compresión Dominante

ubiertas de 9evolución F Doble curvaturatotal positiva C Doble curvatura total negativa

arco ai#a$o

a%i##o "raccio%a$o

a%i##o co&'ri&i$o

arco co&'ri&i$o

Arco "raccio%a$o


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Cu'iertas de Re+o$ución

6pula del !alacio GHelde antonio Gaud.

C 'i t d R $ ió


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Cu'ierta de Re+o$ución=C6pu$a


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Cu'ierta de Re+o$ución


34/126

Cu'ierta de Re+o$ución


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Me,5uita Rustem -asa

ubierta de 9evolución rcos


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Me,5uita Nue+a Mi>ra' ( Min'ar

&structuras de compresión dominante.ombinación de estructuras cilndricas

=arcos? con cubiertas de revolución.

ESTRUCTURAS DE


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ESTRUCTURAS DECOM-RESI8N DOMINANTE

CON FORMA DE SILLA DEMONTAR

Doble curvatura totalnegativa


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-ARA*OLOIDE

?I-ER*8LICO

Doble curvatura total negativa

Generado !or 9ectas

Comportamiento


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&s /undamental evitar cualquier despla%amiento

Lateral .

ComportamientoEstructura$ de $os Arcos

L

f

!"!$

!4

D4D4

! I $ ! I $

)

∆

l fiAar los extremos, el momento de la viga curva

-e reduce por efecto del empuAe 8; y la geometra

del arco.


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Factores 5ue Condicionane$ Dise9o de $os Arcos

4C La forma

g

q

g

qJgKp

g

q

ona de ubicación delas lneas de presiones


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La Forma

!uente peatonal de M M sobre la avenida /igueroa lcorta

5# m de lu% entre apoyos


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Factores 5ue condicionane$ dise9o de $os arcos

$C Las argas. cciones Gravitatorias cciones dinámicas


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Las Car"as


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f

LqH

×

×=

8

2

f

Lq H

×

×=

8

2


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Factores 5ue

condicionan e$dise9o de $osarcos

"C La altura. mayor altura

disminuye elempuAe Nori%ontal

44

! I $

L

!

! I $

N J f

N J f 44

! I $

L

!

! I $

f ×8 f ×8

f

Lq H

×

×=

8

2


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La A$tura

Re$ación F$ec>a @ Lu,

!uentes sobre el -ena


47/126

La a$tura

GateOay arcN-aint Louis


48/126

La a$tura



49/126

La a$tura



50/126

La a$tura



51/126

La a$tura



52/126

*sostático

Sustentación de arcos

A AB B A B

(ri C articulado


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Arco Isost1tico

Arco (riar"ic!#a$o


54/126

Arco *iarticu$ado

&stación9etiro


55/126

Arco *iarticu$ado

&stación9etiro


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Arco *i@empotrado


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-andeo en e$ arco

'ecesidadde -ección

(ransversal

La forma no

se adapta ala carga

9*G*D&

Determinación Ana$0tica de $as


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Determinación Ana$0tica de $asReacciones para Car"as Vertica$es

Uni.ormes= Va

)a

A*a

L2

f

C

*bB

)b

,

Ra Rb

ϕ

L2

L

Ra*a

)a

+ . L F q . L . L I $ J # DespeAando, se

obtiene2 C +


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para Car"as Vertica$es Uni.ormes= ?a

q =LI$? =LI@? F N J #

DespeAando, el empuAeresulta 2 J q LP =4? 1 N

9empla%ando en 42

J q LP Q 4 J ) +iga1 N N

D

D

,

LI$

+ J qLI$

N Jf

Determinación ana$0tica de R


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Determinación ana$0tica de R

9 J P K + P J + J (g R J + J @f ángulo

Se% - co - ) L

EL ESFUERZO NORMAL EN LA SECCION EXTREMA SERA:

' J 9 B '< J 9<


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Apo(o de $as Estructuras

de Compresión Dominanteuando labóvedallega Nastael suelo


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Apo(o de $as Estructuras

de Compresión Dominanteuando labóveda

llega Nastael suelo


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Apo(o de $as Estructurasde Compresión Dominante

uando labóveda no

llega Nastael suelo

Có R $ i $ - '$ d


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Cómo Reso$+ieron e$ -ro'$ema de$os Es.uer,os ?ori,onta$es/ en $os

Arcos de $as Catedra$esB

parición de los arbotantes.

parición de los pináculos


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Es5uema de una

Catedra$ Gótica rbotantes!ináculos

Catedra$ de c>artres


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Catedra$ de c>artres

!ara que las paredes, pilares o columnas trabaAen solo a compresión, se introduAo unnuevo elemento constructivo los arbotantes, que consista en un arco exterior que recogaen su v3rtice superior los esfuer%os Nori%ontales de las bóvedas adoptando, para laconsecución del equilibrio, la forma de un arco con una catenaria incluida totalmente en

su interior

Vista interior de $a catedra$ de c>artes/


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donde se aprecia $a es'e$te, de $a .ormade $os arcos

Las naves laterales mas baAas, y coronadas por semibóvedas, recogen losesfuer%os laterales de la bóveda central. Los pináculos verticali%an aun más

el empuAe, para facilitar que el funicular sea interior a los finos muros ocolumnas de este estilo ar uitectónico.

Deta$$e de $a catedra$ de


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Deta$$e de $a catedra$ deC>artes#

Deta$$e de $os arcos de


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Deta$$e de $os arcos de$a catedra$ de C>ates#


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Arcos oi+a$es en $as ruinas

de $a a'ad0a de *o$ton#

Del -iglo S**. ondado de 'ort TorsNir, *nglaterra

C t d $ d L


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Catedra$ de Luan

+ista *nterior


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CATEDRALDE LU!N

rq. Ulderico urtois =/rancia ? 41V# C 4V"#8Los !ináculos;, ubicados sobre las columnasextremas, cumplan la tarea de introducir fuer%asverticales, para que la resultante cayera dentro

del tercio medio de la sección .

U'icación de arcos e3teriores


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U'icación de arcos e3teriores/para tomar $os es.uer,os

>ori,onta$es

Cómo Reso$+er e$ -ro'$ema de $os


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Es.uer,os ?ori,onta$es/ en $os

Arcos E3tremosB

ontrafuertes en los arcos de borde


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-UENTES

CONFORMADOS -ORARCOS

E$ ta'$ero ( e$ arco se


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E$ ta'$ero ( e$ arco se.unden en $a porción

centra$

Luxemburgo


77/126

E$ ta'$ero est1 situado

so're e$ arco

!uente -cNOandbacN en -ui%a, de "7,@m de

lu%


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E$ ta'$ero est1 situado

so're e$ arco

E$ Ta'$ero es e$ -ropio


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E$ Ta'$ero es e$ -ropioArco

&l tensor, que toma los esfuer%os Nori%ontales

pasa por debaAo de la calle

EL TA*LERO ESTA SITUADO


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EL TA*LERO ESTA SITUADO

SO*RE EL ARCO EL ARCO

!U&'(& &' !9W-

EL TA*LERO CUELGA


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EL TA*LERO CUELGA

DEL ARCO

&L (


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EL ARCO ; EL TA*LERO SEFUNDEN EN LA -ORCI8N

CENTRAL DEL ARCO

!U&'(& &' U


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ANTONIO GAUD

-agrada /amilia

Vista Interior de $a


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Sa"rada Fami$ia

Los arcos catenáricos de compresión están

presentes en todas la arquitectura de Gaud


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Deta$$e

*nterior -agrada /amilia


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Detalle de la -agrada /amilia

-AR


87/126

-AR


88/126

DETALLE DEL -AR


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CRI-TA DE LA COLONIAGEL


90/126

DETALLE

9*!( D& L :L:'* GZ&L

CASA *ATLO


91/126

CASA *ATLO


92/126

asa


93/126

Arcos 'ao $a cu'ierta de $aCasa Mi$1 o La -edrera

ntonio Gaud


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AMANCIO HILLIAMS

La casa apoya sobre una bóveda cilndrica de41,5#m de lu% que se une rgidamente a los

tabiques verticales que soportan la vivienda

CALATRAVA


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CALATRAVA

!U&'(& :UD9T )&-L&T

-uente A$ameda


96/126

-uente A$ameda

alatrava +alencia &spa0a

CALATRAVA


97/126

CALATRAVA

-uente *ar5ueta


98/126

-uente *ar5ueta

-antiago alatrava 4[1m de lu% y "#m de altura


99/126

-uente *ar5ueta


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DETALLES

!U&'(& D&


101/126

AERO-UERTO DE L;ON

-antia o alatrava

AERO-UERTO DE L;ON


102/126

AERO-UERTO DE L;ON

AERO-UERTO DE L;ON


103/126

AERO-UERTO DE L;ON

AERO-UERTO DE L;ON


104/126

AERO-UERTO DE L;ON


105/126

AERO-UERTO DE L;ON

CALATRAVA


106/126

CALATRAVA

&-(*E' /&99:+*9* D& :9*&'(&

L*-


107/126

Ca$atra+a


108/126

MERCADO DE A*ASTO


109/126

MERCADO DE A*ASTO

*'G. Y:-] . D&L!*'* 4V$1


110/126

MERCADO


111/126

MERCADO

DE A*ASTO


112/126

Estadio

-ar5ue Roca


113/126

GALERA -ACFICO

GALERA -ACFICO


114/126

GALERA -ACFICO


115/126

-UENTE DE CAA EN


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COLOM*IA DE JK M DE

LU:

rq -imón +3le%

CASA EN M7ICO


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CASA EN M7ICO

asa iudad de )3xico. rquitecto . 9. !once.

-ectores de c6pulas

COS


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ARCOS DE MADERA

-uente de$ mi$enio


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-uente de$ mi$enio

rco y ables

Estadio O$0mpico deAtenas


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Atenas

ubierta suspendida de $ arcos de "#@mde lu% y un peso de V### toneladas.

Dise0ador2 rq I*ng -antiago alatrava

Estadio O$0mpico de


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pAtenas

de "#@ metros de Lu% y un peso de V.### toneladas. rq. alatrava


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Enco.rado de un Arco


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VENTAAS


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VENTAAS

&conoma2 provecNamiento de lasección

ubren Grandes Luces!ueden onstruirse con +arios (iposde )ateriales

LenguaAe formal variado

INCONVENIENTES


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INCONVENIENTES

'ecesitan ltura para su desarrollo

Los grandes empuAes Nori%ontales

requieren de importantes apoyosLas cargas accidentales introducenperturbaciones que disminuyen su

eficaciaLa forma esta condicionada con elsistema y gobierna al dise0o


126/126

estructuras de compresión

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