tipología de las estructuras de acero (steel structures tipology)
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presentacion sobre las tipologias de las estructuras en acero.Hay un texto escrito que esta mas leidoTRANSCRIPT
GUH2001 Primer encuentro del Acero en Colombia
Acero Estructural:Acero Estructural:Alternativa al diseño de edificiosAlternativa al diseño de edificios
Acero Estructural:Acero Estructural:Alternativa al diseño de edificiosAlternativa al diseño de edificios
PrincipiosPrincipios
AnalisisAnalisis
AplicaciónAplicación
PrincipiosPrincipios
AnalisisAnalisis
AplicaciónAplicación
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DISEÑO ESTRUCTURALDISEÑO ESTRUCTURALUn arte científico o una ciencia Un arte científico o una ciencia
artistica ?artistica ?
DISEÑO ESTRUCTURALDISEÑO ESTRUCTURALUn arte científico o una ciencia Un arte científico o una ciencia
artistica ?artistica ?
““... Mezcla de arte y ciencia, que al ... Mezcla de arte y ciencia, que al combinar el sentir intuitivo del combinar el sentir intuitivo del ingeniero experimentado con un ingeniero experimentado con un sólido dominio de la conducta de los sólido dominio de la conducta de los materiales produce una estructura materiales produce una estructura segura, económica y que sirve sus segura, económica y que sirve sus propósitos de servicio al bienestar propósitos de servicio al bienestar del ser humano ...del ser humano ...
Salmon & Johnson 1971
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Principios del diseño. (1)Principios del diseño. (1)Principios del diseño. (1)Principios del diseño. (1)
El diseño es un El diseño es un PROCESO PROCESO por por medio del cual se obtiene una medio del cual se obtiene una solución óptima para satisfacer solución óptima para satisfacer una necesidad del hombre.una necesidad del hombre.
El diseño debe obedecer a ciertos El diseño debe obedecer a ciertos criterios que delimitan y criterios que delimitan y orientan las características de orientan las características de la solución.la solución.
Como siempre existirán intereses Como siempre existirán intereses en conflicto, será necesario en conflicto, será necesario ponderar losponderar los diferentes diferentes criterios disponibles.criterios disponibles.
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Principios del diseño. (2)Principios del diseño. (2)Principios del diseño. (2)Principios del diseño. (2)
Algunos de estos criterios pueden ser:Algunos de estos criterios pueden ser:
»Costo mínimo de la solucion estructuralCosto mínimo de la solucion estructural»Peso mínimo para la estructuraPeso mínimo para la estructura»Mínimo periodo de construcciónMínimo periodo de construcción»Minimización del consumo de recurso Minimización del consumo de recurso humanahumana»Minimización del costo de producciónMinimización del costo de producción»Reducción de los costos financieros en la Reducción de los costos financieros en la ejecuciónejecución»Maximización de la eficiencia operativaMaximización de la eficiencia operativa»Resistencia óptima a las cargas aplicadasResistencia óptima a las cargas aplicadas
»Costo mínimo de la solucion estructuralCosto mínimo de la solucion estructural»Peso mínimo para la estructuraPeso mínimo para la estructura»Mínimo periodo de construcciónMínimo periodo de construcción»Minimización del consumo de recurso Minimización del consumo de recurso humanahumana»Minimización del costo de producciónMinimización del costo de producción»Reducción de los costos financieros en la Reducción de los costos financieros en la ejecuciónejecución»Maximización de la eficiencia operativaMaximización de la eficiencia operativa»Resistencia óptima a las cargas aplicadasResistencia óptima a las cargas aplicadas
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Diseño funcional, Diseño funcional, que permite que permite suministrar :suministrar :– Areas y tolerancias adecuadasAreas y tolerancias adecuadas– Espacio para instalar serviciosEspacio para instalar servicios– Facilidades para el transporte vertical Facilidades para el transporte vertical
de personas y mueblesde personas y muebles– Iluminacion y ventilacion adecuadasIluminacion y ventilacion adecuadas– Atractivo ArquitectónicoAtractivo Arquitectónico– Factibilidad económica.Factibilidad económica.
El procedimiento de diseño en El procedimiento de diseño en edificios consiste en :edificios consiste en :
El procedimiento de diseño en El procedimiento de diseño en edificios consiste en :edificios consiste en :
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El El diseño del entramadodiseño del entramado, , que que consiste en la disposición y consiste en la disposición y dimensionamiento de las piezas en dimensionamiento de las piezas en tal forma que se permita soportar las tal forma que se permita soportar las cargas de servicio con plena cargas de servicio con plena seguridadseguridad
Es un proceso iterativo, que incluye Es un proceso iterativo, que incluye tres fases de análisis:tres fases de análisis:
»TipologiaTipologia»DimensionamieDimensionamientonto»EvaluaciónEvaluación
»TipologiaTipologia»DimensionamieDimensionamientonto»EvaluaciónEvaluación
El procedimiento de diseño en El procedimiento de diseño en edificios consiste en :edificios consiste en :
El procedimiento de diseño en El procedimiento de diseño en edificios consiste en :edificios consiste en :
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El diseño funcionalEl diseño funcionalEl diseño funcionalEl diseño funcional
Debe surgir en forma concurrente, tomando Debe surgir en forma concurrente, tomando decisiones en forma simultánea con las del decisiones en forma simultánea con las del diseño arquitectónico, ya que es un elemen diseño arquitectónico, ya que es un elemen to integral del organismo que conocemos to integral del organismo que conocemos como el edificio.como el edificio.
Tanto el arquitecto debe comprender el funcio Tanto el arquitecto debe comprender el funcio namiento de la estructura como el calculista namiento de la estructura como el calculista debe entender las demandas del proyecto : debe entender las demandas del proyecto :
Es un esfuerzo de Es un esfuerzo de equipoequipoEs un esfuerzo de Es un esfuerzo de equipoequipo
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El diseño se piensa para el El diseño se piensa para el
material!!material!!
El diseño se piensa para el El diseño se piensa para el
material!!material!!El éxito en la utilización de El éxito en la utilización de
un material radica en la un material radica en la elección de los tipos y elección de los tipos y determinantes determinantes estructurales apropiados estructurales apropiados para el material que se para el material que se pre tende usar. No se pre tende usar. No se debe apli car el acero a debe apli car el acero a un un EDIFICIO EDIFICIO CONCEBIDOCONCEBIDO para usar para usar otro material !!otro material !!
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Tipologia del Acero estructural Tipologia del Acero estructural Tipologia del Acero estructural Tipologia del Acero estructural
Una aproximación simple a un problema Una aproximación simple a un problema complejo.complejo.
Una aproximación simple a un problema Una aproximación simple a un problema complejo.complejo.
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El Diseño del entramadoEl Diseño del entramado
El aspecto predominante de este El aspecto predominante de este dise ño es el análisis tipológico, dise ño es el análisis tipológico, que consiste en el estudio de las que consiste en el estudio de las
Formas yFormas yConfiguracionesConfiguraciones
que puede asumir una solución que puede asumir una solución estructural en función de las estructural en función de las características y limitaciones de características y limitaciones de determinado material.determinado material.
El aspecto predominante de este El aspecto predominante de este dise ño es el análisis tipológico, dise ño es el análisis tipológico, que consiste en el estudio de las que consiste en el estudio de las
Formas yFormas yConfiguracionesConfiguraciones
que puede asumir una solución que puede asumir una solución estructural en función de las estructural en función de las características y limitaciones de características y limitaciones de determinado material.determinado material.
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El objetivo del análisis tipologico se El objetivo del análisis tipologico se cumple concumple con
El objetivo del análisis tipologico se El objetivo del análisis tipologico se cumple concumple con
El El planeamientoplaneamiento que consiste en la que consiste en la identificación de las funciones que identificación de las funciones que debe satisfacer la estructura, debe satisfacer la estructura, determinando los criterios de diseño determinando los criterios de diseño que servirán para medir la satisfacción que servirán para medir la satisfacción del objetivodel objetivo
La determinación de la La determinación de la configuración configuración estructural preliminarestructural preliminar, disponiendo , disponiendo los dife rentes elementos de manera los dife rentes elementos de manera que cumplan de la mejor manera los que cumplan de la mejor manera los criterios esta blecidos.criterios esta blecidos.
El El planeamientoplaneamiento que consiste en la que consiste en la identificación de las funciones que identificación de las funciones que debe satisfacer la estructura, debe satisfacer la estructura, determinando los criterios de diseño determinando los criterios de diseño que servirán para medir la satisfacción que servirán para medir la satisfacción del objetivodel objetivo
La determinación de la La determinación de la configuración configuración estructural preliminarestructural preliminar, disponiendo , disponiendo los dife rentes elementos de manera los dife rentes elementos de manera que cumplan de la mejor manera los que cumplan de la mejor manera los criterios esta blecidos.criterios esta blecidos.
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El análisis tipologico consiste enEl análisis tipologico consiste enEl análisis tipologico consiste enEl análisis tipologico consiste en
Reconocimiento del Reconocimiento del problemaproblema
Visualización de Visualización de solucionessoluciones
Planteamiento de Planteamiento de alternativas alternativas
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Seleccion de esquemas válidosSeleccion de esquemas válidos
Propuesta de Propuesta de solucion.solucion.
Selección de Selección de alternativasalternativas
El análisis tipologico consiste enEl análisis tipologico consiste enEl análisis tipologico consiste enEl análisis tipologico consiste en
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Reconocimiento del problema(1)Reconocimiento del problema(1)Reconocimiento del problema(1)Reconocimiento del problema(1)
Factores externosFactores externos Las cargasLas cargas
VivasVivas MuertasMuertas Sismos, viento, vibracionSismos, viento, vibracion
Determinantes Determinantes dimensionalesdimensionales VolumetriaVolumetria PlantasPlantas
Localización y entornoLocalización y entorno Limitaciones de espacio.Limitaciones de espacio.
EntrepisosEntrepisos Paredes, puntos fijosParedes, puntos fijos
Longitud
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Reconocimiento del problema(2)Reconocimiento del problema(2)Reconocimiento del problema(2)Reconocimiento del problema(2)
Factores propios del materialTipos de vinculo
Apernado, soldaduras, monoliticos
Simples o complejos
Tipos y caracteristicasPerfiles o fabricables
Formas propias no deseables
Rangos de tamaños
Factores propios del materialTipos de vinculo
Apernado, soldaduras, monoliticos
Simples o complejos
Tipos y caracteristicasPerfiles o fabricables
Formas propias no deseables
Rangos de tamaños
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Reconocimiento del problema(3)Reconocimiento del problema(3)Reconocimiento del problema(3)Reconocimiento del problema(3) Sistema estructural
Edificios compactos Armazones Estructuras superficiales
Caracteristicas del proyecto Conjunto Detalles
Parametros economicos Magnitud de inversión Costos en sitio Primacia del factor
económico
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Tipologia del acero estructural.Tipologia del acero estructural.Tipologia del acero estructural.Tipologia del acero estructural. Corresponde a Corresponde a
EntramadoEntramadoConjuntos volumericos de Conjuntos volumericos de
naturaleza prismática, con naturaleza prismática, con vinculaciones semirigidas.vinculaciones semirigidas.
–ArmazonesArmazones»Conjuntos planos Conjuntos planos intercoinec tados, piezas intercoinec tados, piezas con uniones liibres.con uniones liibres.
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Elementos tipologicos Elementos tipologicos fundamentales.fundamentales.
Elementos tipologicos Elementos tipologicos fundamentales.fundamentales.
Vigas prismaticas Columnas, puntales o
soportes Cerchas o armaduras Porticos o marcos Arcos Complejas.
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Para edificios metalicos,Para edificios metalicos,Para edificios metalicos,Para edificios metalicos,
La mejor tipología es la estructura aporticada La mejor tipología es la estructura aporticada con uniones rígidas o semirrigidas, ya sean con uniones rígidas o semirrigidas, ya sean soldadas o aporticadas.soldadas o aporticadas.
Se puede construir íntegramente en acero o Se puede construir íntegramente en acero o en forma híbrida, con porticos en concreto y en forma híbrida, con porticos en concreto y entrepisos metalicos.entrepisos metalicos.
Se usa indistintamente la estructura en alma Se usa indistintamente la estructura en alma llena o en celosia. llena o en celosia.
La placa delos pisos es casi siempre una La placa delos pisos es casi siempre una placa de concreto, sobre formaleta metálica.placa de concreto, sobre formaleta metálica.