Otras dos formas de estructuras que se usan para cubrir distancias largas son el cable y el arco. Por lo general, los cables son flexibles, soportan cargas en tensión y se utilizan como soporte en puentes y en techos de edificios. Cuando se usa para estos fines, el cable tiene una ventaja sobre la viga y la armadura, en particular para claros mayores a 150 pies (46 metros). Dado que los cables siempre están en tensión, no se volverán inestables ni se colapsaran de manera súbita como puede suceder con las vigas o las armaduras. Además, la armadura requería costos adicionales para su construcción y un peralte mayor conforme aumente el claro. Por otro lado, el uso de cables solo está limitado por su colgamiento, su peso y los métodos de anclaje que se emplean.

El arco logra sus resistencias en compresión, puesto que tiene una curvatura inversa a la del cable. Sin embargo, el arco debe ser rígido a fin de mantener su forma, lo que se traduce en cargas secundarias que involucran fuerzas cortantes y de momento, que deben considerarse en su diseño. Los arcos se usan en estructuras para puentes, techos de cúpula y abertura en muros de mampostería.

CABLES Y ARCOS

Los marcos suelen usar en edificios y están compuestos por vigas y columnas conectadas rígidamente o mediante articulaciones. Al igual que las vigas, los marcos se extienden en dos o tres dimensiones. La carga en un marco ocasiona flexión de sus elementos; y si tiene conexiones de unión rígidas, por lo general esta estructura es “indeterminada” desde el punto de vista analítico. La resistencia de un marco de este tipo se deriva de las interacciones de momento entre las vigas y las columnas en las uniones rígidas.

MARCOS

Una estructura superficial está hecha de un material que tiene un espesor muy pequeño en comparación con sus otras dimensiones. Se les llama tenso estructuras cuando el material es muy flexible y puede tomar la forma de una

tienda de campaña o una estructura inflada con aire. En ambos casos, el material actúa como una membrana que se somete a tensión pura.

Las estructuras superficiales también pueden estar hechas de un material rígido como el concreto reforzado. Es tales casos pueden tener la forma de placas plegadas, cilindros o paraboloides hiperbólicos, y reciben el nombre de placas delgadas o cascarones. Estas estructuras actúan como cables o arcos, puesto que soportan cargas sobre todo en tensión o compresión, y experimentan muy poca flexión. No obstante, las estructuras de placa o

ESTRUCTURAS

SUPERFICIALES

cascaron suelen ser muy difíciles de analizar, debido a la geometría tridimensional de su superficie.

Análisis estructural, 8va edición. R.C. Hibbeler.

BIBLIOGRAFIA