LAS ESTRUCTURAS

POR:KEVIN ALEXANDER HENAO GONZALEZ

YVICTOR HUGO ROJAS VANEGAS

LAS ESTRUCTURAS

Una estructura es un conjunto de elementos capaces de soportar fuerzas y transmitirlas a los puntos donde se apoya con el fin de ser resistente y estable. Estas fuerzas que actúan sobre una estructura se llaman cargas.

CIMIENTO Se denomina cimentación al conjunto de

elementos estructurales cuya misión es transmitir las cargas de la edificación al suelo. Debido a que la resistencia del suelo es, generalmente, menor que la de los pilares o muros que soportará, el área de contacto entre el suelo y la cimentación será proporcionalmente más grande que los elementos soportados (excepto en suelos rocosos muy coherentes).

TIPOS DE CIMIENTACIO

N

Cimentaciones superficiales Son aquellas que se apoyan en las capas superficiales o poco

profundas del suelo, por tener éste suficiente capacidad portante o por tratarse de construcciones de importancia secundaria y relativamente livianas.

En estructuras importantes, tales como puentes, las cimentaciones, incluso las superficiales, se apoyan a suficiente profundidad como para garantizar que no se produzcan deterioros. Las cimentaciones superficiales se clasifican en:

Cimentaciones ciclópeas. Zapatas.

Zapatas aisladas. Zapatas corridas. Zapatas combinadas.

Losas de cimentación.

Cimentaciones ciclópeas

En terrenos cohesivos donde la zanja pueda hacerse con paramentos verticales y sin desprendimientos de tierra, el cimiento de concreto ciclópeo (hormigón) es sencillo y económico. El procedimiento para su construcción consiste en ir vaciando dentro de la zanja piedras de diferentes tamaños al tiempo que se vierte la mezcla de concreto en proporción 1:3:5, procurando mezclar perfectamente el concreto con las piedras, de tal forma que se evite la continuidad en sus juntas. Este es un sistema que ha quedado prácticamente en desuso, se usaba en construcciones con cargas poco importantes. El hormigón ciclópeo se realiza añadiendo piedras más o menos grandes a medida que se va hormigonado para economizar material. Utilizando este sistema, se puede emplear piedra más pequeña que en los cimientos de mampostería hormigonada. La técnica del hormigón ciclópeo consiste en lanzar las piedras desde el punto más alto de la zanja sobre el hormigón en masa, que se depositará en el cimiento. Precauciones:

Tratar que las piedras no estén en contacto con la pared de la zanja. Que las piedras no queden amontonadas. Alternar en capas el hormigón y las piedras. Cada piedra debe quedar totalmente envuelta por el hormigón.

Cimentaciones semiprofundas

Pozos de cimentación o caissons: Son en realidad soluciones intermedias entre las superficiales y las profundas, por lo que en ocasiones se catalogan como semiprofundas. Algunas veces estos deben hacerse bajo agua, cuando no puede desviarse el río, en ese caso se trabaja en cámaras presurizadas.

Arcos de ladrillo sobre machones de hormigón o mampostería.

Muros de contención bajo rasante: no es necesario anclar el muro al terreno.

Micro pilotes, son una variante basada en la misma idea del pilotaje, que frecuentemente constituyen una cimentación semiprofunda.

Cimentaciones profundas

Se basan en el esfuerzo cortante entre el terreno y la cimentación para soportar las cargas aplicadas, o más exactamente en la fricción vertical entre la cimentación y el terreno. Por eso deben ser más profundas, para poder proveer sobre una gran área sobre la que distribuir un esfuerzo suficientemente grande para soportar la carga. Algunos métodos utilizados en cimentaciones profundas son:

Pilotes: son elementos de cimentación esbeltos que se hincan (pilotes de desplazamiento prefabricados) o construyen en una cavidad previamente abierta en el terreno (pilotes de extracción ejecutados in situ). Antiguamente eran de madera, hasta que en los años 1940 comenzó a emplearse el hormigón.

Pantallas: es necesario anclar el muro al terreno. pantallas isostáticas: con una línea de anclajespantallas hiperestáticas: dos o más líneas de anclajes.

COLUMNAS Y PILARES COLUMNAS: Una columna es un elemento arquitectónico

vertical y de forma alargada que normalmente tiene funciones estructurales, aunque también pueden erigirse con fines decorativos. De ordinario, su sección es circular, pues cuando es cuadrangular suele denominarse pilar, o pilastra si está adosada a un muro. La columna clásica está formada por tres elementos: basa, fuste y capitel.

PILAR: Es un elemento vertical (o ligeramente inclinado) sustentante exento de una estructura, destinado a recibir cargas verticales para transmitirlas a la cimentación y que, a diferencia de la columna, tiene sección poligonal

Las columnas o pilares son barras verticales especialmente diseñadas para soportar esfuerzos de compresión.

ELEMENTOS DE LAS COLUMNAS

O PILARES

VIGAS se denomina viga a un elemento constructivo lineal que

trabaja principalmente a flexión. En las vigas, la longitud predomina sobre las otras dos dimensiones y suele ser horizontal.

El esfuerzo de flexión provoca tensiones de tracción y compresión, produciéndose las máximas en el cordón inferior y en el cordón superior respectivamente, las cuales se calculan relacionando el momento flector y el segundo momento de inercia. En las zonas cercanas a los apoyos se producen esfuerzos cortantes o punzonamiento. También pueden producirse tensiones por torsión, sobre todo en las vigas que forman el perímetro exterior de un forjado. Estructuralmente el comportamiento de una viga se estudia mediante un modelo de prisma mecánico.

ARCOS El arco es un elemento con

forma curva que sirve para cubrir un hueco entre dos pilares y que soporta una parte de la estructura descargando el peso en los extremos.

ELEMENTOS DEL ARCO

Basa

la basa es la parte inferior de la columna, que tiene como fin servir de punto de apoyo al fuste, ampliando aquel, y está compuesto generalmente por molduras.

FUSTE El fuste es la parte de la columna que se encuentra entre el capitel y la basa. Corresponde al cuerpo principal o básico de las columnas utilizadas en

muchos de los edificios desde la época egipcia hasta el neoclásico del siglo XIX. Su diseño puede ser desde el simplemente liso, es decir sin decorado alguno, pasando por el estriado o rayado en el sentido vertical del fuste, este estriado se llegó a hacer fino resaltándolo en lomo curvo o bien acanalado, con muescas en los extremos de cada ralladura para difuminar su forma con la del basamento o con el capitel.

Los fustes llegaron a contar con decorados vegetales a su derredor, para hacerlos más vistosos.

Normalmente los fustes se construían en forma de secciones adosadas en el sentido vertical, al hacerlo los griegos llegaron a hacerlos abombados en la parte central, éntasis, con la finalidad de que la visual en perspectiva no los hiciese parecer desproporcionados, o bien son cilíndricos con mayor grosor en su parte interior, grosor que va disminuyendo conforme crece o se alarga.

También se tienen los fustes simulados adosados a las fachadas de los templos católicos, como los estípites, que tienen forma de pirámide truncada pero con el lado más angosto en la parte inferior.

CAPITEL El capitel (del latín caput, capitis = cabeza)

es un elemento arquitectónico que se dispone en el extremo superior de la columna, pilar o pilastra para transmitir a estas piezas estructurales verticales las cargas que recibe del entablamento horizontal o del arco que se apoya en él. Además de esta misión estructural cumple otra de índole compositiva, pues actúa como pieza de transición entre dos partes constructivas tan diferentes como aquellas entre las que se interpone.

LAS DOVELAS Las dovelas, piezas en forma de cuña que componen el

arco y se caracterizan por su disposición radial. La dovela del centro, que cierra el arco, se llama clave. Las dovelas de los extremos y que reciben el peso, se llaman salmer (es la primera dovela del arranque). La parte interior de una dovela se llama intradós y el lomo que no se ve por estar dentro de la construcción, trasdós. El despiece de dovelas es la manera como están dispuestas las dovelas en relación con su centro. Cuando las dovelas siguen los radios de un mismo centro se llama arco radial aunque ese centro no siempre coincida con el centro del arco: es el arco visigótico. Cuando las dovelas se colocan horizontales hasta cierta altura se llama arco enjarjado: es el arco mozárabe.

LA IMPOSTA

La imposta: Es una moldura o saledizo sobre la cual se asienta un arco o una bóveda. A veces transcurre horizontalmente por la fachada o los muros del edificio, separando las diferentes plantas.

TIRANTES

Los tirantes son cables o barras que soportan esfuerzos de tracción. Pueden ser de acero, y sirven para aumentar la resistencia y la estabilidad de una estructura.