Sistema Estructural Mixto

REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAMINISTERIO POPULAR PARA LA EDUCACION SUPERIOR

INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITECNICO SANTIAGO MARINOESCUELA 41 DE ARQUI`TECTURA

PROYECTO DE ESTRUCTURA

PUERTO ORDAZ, OCTUBRE 2013

Autores:Alba Gabriela Pernia Amada BravoLorainne Graterol

SISTEMA ESTRUCTURAL MIXTO

Un sistema estructural mixto son aquellas obras en las que se combinan al menos dos sistemas constructivos diferentes, siempre en lo referido a la estructura.

Sistema Estructural Mixto

• Acero y hormigón.• Losas colaborantes.• Madera y hormigón.• Madera y acero.

• Acero y hormigón:La técnica constructiva del hormigón armado consiste en la utilización de hormigón reforzado con barras o mallas de acero, llamadas armaduras. También es posible armarlo con fibras, tales como fibras plásticas, fibra de vidrio, fibras de acero o combinaciones de barras de acero con fibras dependiendo de los requerimientos a los que estará sometido. El hormigón armado se utiliza en edificios de todo tipo, caminos, puentes, presas, túneles y obras industriales. La utilización de fibras es muy común en la aplicación de hormigón proyectado o shotcrete, especialmente en túneles y obras civiles en general.

• El sistema de losa con placa colaborante: Es un tipo de losa compuesta, que usa un perfil de acero galvanizado diseñado para anclarse perfectamente al concreto y formar de esta manera una losa reforzada.Las láminas de acero funcionan como un encofrado colaborante, capaces de soportar el hormigón vertido, la armadura metálica y las cargas de ejecución.Posteriormente, las láminas de acero se combinan estructuralmente con el hormigón endurecido y actúan como armadura a tracción, comportándose como un elemento estructural mixto entre el hormigón y el acero.

Además de tener una excelente resistencia estructural, este sistema permite ahorros por mano de obra, tiempo y arriendo de moldajes. Esto se debe a su fácil y rápida instalación, siendo más eficiente, económico y rápido como sistema constructivo, en comparación al método tradicional de encofrado y desencofrado.

• Madera: hormigón y acero.

La union del hormigon junto a la madera presenta ventajas frente a las soluciones exclusivas de madera u hormigon. El resultado es mas ligero que en el caso de las estructuras de hormigon, permite dejar vista la estructura, mejora el comportamiento acustico frente a la solucion en madera y se configue un efecto de diafragma de gran rigidez y eficacia.

VENTAJAS del SISTEMA MIXTO• En las construcciones con grandes luces y cargas importantes:El empleo de estas estructuras mixtas para forjados, dinteles y soportes, ha ido ganado posiciones por sus ventajas tales como: apropiada rigidez, monolitismo y arriostramientos sin fragilidad, economía de bajos costes. Además ofrece grandes posibilidades para el uso de los materiales prefabricados por la facilidad de las uniones, permitiendo la fácil y rápida ejecución.

• Para el refuerzo de antiguas estructuras metálicas o de hormigón:Es una de las formas más adecuadas para incrementar la capacidad portante del edificio. Al transformar la estructura a mixta, logra soportar el aumento de las sobrecargas si es el caso en que se cambia la función del edificio por nuevas necesidades, y con este recurso consigue sobrepasar y reforzar en forma óptima los dimensionamientos a que fueron calculadas inicialmente.

• Donde más se aprovecha la estructura mixta:Es en los casos de barras a flexión ya que se produce una doble solicitación de compresión y tracción, favorable a las propiedades de los materiales básicos, y en apropiado paralelismo con las condiciones de uso de las construcciones. Es importante también el empleo en estos casos del hormigón en zonas de trabajo a tracción de las piezas mixtas, ya que puede ser apto tanto como soporte físico de armaduras embebidas en el mismo como para su mejora en las condiciones de estabilidad, inercia o funcionales de las secciones de acero estructural con costos razonables.

• El empleo del hormigón como elemento protector del acero estructural:Es una manera de protección contra la corrosión y el fuego. Puede utilizarse al hormigón como parte resistente colaborando con el acero, por ejemplo en los casos de elementos comprimidos o en soportes; o como elemento de arriostramiento frente a situaciones de inestabilidad tales como piezas embebidas, soportes, hormigón conectado con delgadas chapas metálicas en las almas o fondos de grandes vigas.

ELEMENTOS ESTRUCTURALESUna pieza mixta está compuesta básicamente por tres elementos estructurales diferenciados:1. La sección del hormigón.2. La sección metálica.3. Los conectores.

Como el hormigón colabora con el acero, además de funcionar como distribuidor de cargas, está sometido a posibles deformaciones por la acción de ciertos elementos incluidos en el hormigón y solidarios con las piezas metálicas.

La misión de estos elementos llamados conectadores es evitar o controlar los deslizamientos relativos de ambos materiales. Así, el hormigón colabora en la zona comprimida aumentando la resistencia del conjunto.

CARACTERISTICAS ESTRUCTURALESLas principales características estructurales de las construcciones mixtas son:

• Reducción del Canto en los Dinteles:A medida que las luces de las piezas aumentan, es apreciable y más acusado el canto. Esto se debe al gran incremento de inercia y resistencia que la sección parcial del hormigón determina en relación a una solución metálica, y a la mayor rigidez de las zonas sometidas a tracción de la sección en relación a las soluciones de hormigón armado o pretensado.

• Aumento de la Rigidez:Un factor importante cuando se presentan cargas dinámicas o con impacto : El hormigón varía entre dos y cuatro veces la que logra con los mismos cantos la construcción metálica simple, lo que determina que las limitaciones por flecha o vibración no sean determinantes en casi todos los casos.

• Soportes más Esbeltos:En gran medida vinculado con las piezas de hormigón, pero es apreciable en relación a los soportes metálicos, si se tiene en cuenta la protección antifuego.

• Economía en el Uso del Acero:En comparación con una construcción metálica tradicional, puede lograrse un ahorro que oscila entre el 10% y el 50%, incluídos los conectadores necesarios.

Gracias por su atención…