SISTEMA APORTICADOUn sistema porticado es el que utiliza como
estructura una serie de prticos dispuestos en un mismo sentido,
sobre los cuales se dispone unforjado. Es independiente de su
arriostramiento, que podr hacerse con prticos transversales,cruces
de San Andrs, pantallas u otros mtodos; y del material utilizado,
generalmente hormign o madera. Este sistema es el ms utilizado hoy
en da en las zonas desarrolladas, especialmente en hormign desde la
patenteDominodeLe Corbusier. Los forjados transmiten las cargas a
los pilares o muros, y stos a la cimentacin
El cual est formado por vigas y columnas, conectados entre s por
medio de nodos rgidos, lo cual permite la transferencia de los
momentos flectores y las cargas axiales hacia las columnas.La
resistencia a las cargas laterales de los prticos se logra
principalmente por la accin de flexin de sus elementos.
Figura 1 _ Edificacin con un sistema aporticado.El
comportamiento y eficiencia de un prtico rgido depende, por ser una
estructura hiperesttica, de la rigidez relativa de vigas y
columnas. Para que el sistema funcione efectivamente como prtico
rgido es fundamental el diseo y detallado de las conexiones para
proporcionarle rigidez y capacidad de transmitir momentos.Ventajas:
Gran libertad en la distribucin de los espacios internos del
edificio. Son estructuras muy flexibles que atraen pequeas
solicitaciones ssmicas. Disipan grandes cantidades de energa
gracias a la ductilidad que poseen los elementos y la gran
hiperestaticidad del sistema.Desventajas: El sistema en general
presenta una baja resistencia y rigidez a las cargas laterales. Su
gran flexibilidad permite grandes desplazamientos lo cual produce
daos en los elementos no estructurales. Es difcil mantener las
derivas bajo los requerimientos normativos. Por su alta
flexibilidad, el sistema da lugar a perodos fundamentales largos,
lo cual no es recomendable en suelos blandos. El uso de este
sistema estructural est limitado a estructuras bajas o medianas. Ya
que a medida que el edificio tenga ms pisos, mayores tendran que
ser las dimensiones de las columnas, lo cual puede hacer el
proyecto inviable econmica y arquitectnicamente.
Estetipodeconstruccinhmedaeslenta,pesadayporconsiguiente ms cara.
Obliga a realizar marcha y contramarcha en los trabajos.Ejemplo. Se
construye la pared y luego se pica parte del muro para hacer las
regatas de las tuberas)Econmicamente no se puede fijar un lmite de
altura generalizado para los edificios con sistemas de prticos
rgidos, pero se estima que en zonas poco expuestas a sismos el
lmite puede estar alrededor de 20 pisos. Y para zonas de alto
riesgo ssmico ese lmite se tiene que encontrar en alrededor de 10
pisos.En el diseo de estructuras aporticadas intervienen los
siguientes elementos estructurales:a) Losas: aligeradas, macizas,
nervadas. b) Columnas. c) Zapatas: aisladas, combinadas. d) Muros
no portantes. e) Cimentaciones corridas para muros no portantes.
Los cuatro primeros tienen comportamiento no estructural, es decir
soportan el peso de las cargas vivas y mientras. Las dos ltimas son
las que intervienen para serrar los ambientes no teniendo una
funcin netamente estructural. CONDICIONES DE DISEO DE PORTICOS
PRINCIPALES Y SECUNDARIOS
Los prticos principales soportan el peso de las losas es decir
las vigas de los prticos reciben las cargas y se transmiten a las
columnas y estas a las zapatas. Las zapatas transmiten las cargas
al suelo. En la figura mostrada (fig. a) los prticos principales
son A-A, B-B, C-C debido a que estos soportan el peso de la losa.
Para el metrado de cargas se tendr en cuenta el ancho tributario de
losa que reciban las vigas principales as como el peso propio de la
misma, ms las cargas vivas. Estas vigas son por lo general de gran
peralte y tienen funcin estructural. Las columnas de los prticos,
se disearan de acuerdo a las cargas que reciben. Estas tienen
funcin estructural. Las columnas de los prticos secundarios no
soportan el peso de las losas y en la figura a, estn constituidas
por los ejes 1-1 y 2-2. Si la losa se arma como en la figura b los
prticos principales sern los ejes 1-1, 2-2 y los secundarios sern
A-A, B-B y C-C. Este tipo de prticos conocidos como prticos simples
es uno de los ms sencillos. Tiene la ventaja que permiten usar los
espacios libremente. Se utiliza para estructuras no muy altas ya
que en caso contrario las dimensiones de las columnas aumentan
considerablemente. Los prticos van cada 4 o 5 metros. El
espaciamiento de estos estar en funcin de los peraltes de las losas
y las vigas. Si el espaciamiento es muy grande entre los prticos
entonces los peraltes sern mayores. CRITERIOS PARA UNA BUENA
ESTRUCTURACIONCimentaciones:Las estructuras aporticadas se
caracterizan porque las columnas reposan sobre zapatas. Las zapatas
aparecen cuando la capacidad de resistencia de la columna no
soporta el peso que recibe y es necesario ensanchar la base para
que las cargas se transmitan al suelo. Columnas. Al estructurar se
busca que la ubicacin de las columnas y vigas tengan la mayor
rigidez posible, de modo que el sismo al atacar, estas soporten
dichas fuerzas sin alterar la estructura. Vigas En el caso de las
vigas se colocaran buscando que la viga repose sobre su menor
dimensin. Losas. El espesor de la losa estar en funcin de la
separacin entre los apoyos. Se la losa es aligerada las viguetas se
armaran en la direccin en que la separacin entre apoyos sea la
menor. Segn el reglamento Peruano de Concreto Armado el espesor de
la losa ser L/25 donde L es la luz libre entre ejes.
MATERIALES ESTRUCTURALESCONSIDERACIONES GENERALES:En el estudio
o diseo de estructuras, interesan las propiedades particulares de
los materiales. Estas propiedades crticas se pueden dividir en
propiedades estructurales esenciales y propiedades
generales.Propiedadesestructurales esenciales:Resistencia:puede
variar para los diferentes tipos de fuerzas, en diferentes
direcciones, en diferentes edades o diferentes valores de
temperatura o contenido de humedad.Resistencia a la deformacin:
grado de rigidez, elasticidad, ductilidad; variacin con el tiempo,
temperatura, etc.Dureza:resistencia al corte de la superficie,
raspaduras, abrasin o desgaste.Resistencia a la fatiga:prdida de la
resistencia con el tiempo; fractura progresiva; cambio de forma con
el tiempo.Uniformidad de estructura fsica:vetas y nudos en la
madera, agrietamiento del concreto, planos cortantes en la roca,
efectos de la cristalizacin en los metales.Laspropiedades
generales:Forma:natural, remoldada o reconstituida.Peso:como
contribuyente a las cargas gravitacionales de la
estructura.Resistencia al fuego:combustibilidad, conductividad,
punto de fusin y comportamiento general de altas
temperaturas.Coeficiente de expansin trmica:relacionado con los
cambios dimensionales debidos a las variaciones de
temperatura.Durabilidad:resistencia al clima, pudricin, insectos y
desgastes.Apariencia: natural o modificada.Disponibilidad y uso.La
eleccin de materiales debe hacerse a menudo con base en varias
propiedades, tanto estructurales como generales. Se tiene que
categorizar las diversas propiedades, segn su
importancia.MADERA:Las limitaciones de forma y tamao se han
ampliado mediante la laminacin y los adhesivos. Las tcnicas
especiales de sujecin han hecho estructuras de mayor tamao mediante
un mejor ensamble. La combustibilidad, la podredumbre y la
infestacin de insectos se pueden retardar con la utilizacin de
impregnaciones qumicas. El tratamiento con vapor o gas amoniacal
puede hacer altamente flexible a la madera, permitindole asumir
formas plsticas.ACERO:El acero se usa en gran variedad de tipos y
formas en casi cualquier edificio. El acero es el material ms
verstil de los sistemas estructurales. Tambin es el ms fuerte, el
ms resistente al envejecimiento y el ms confiable en cuanto a
calidad. El acero es un material completamente industrializado y
est sujeto a estrecho control de su composicin y de los detalles de
su moldeo y fabricacin. Tiene las cualidades adicionales deseables
de no ser combustible, no pudrirse y ser estable dimensionalmente
con el tiempo y los cambios de temperatura. Las desventajas son su
rpida absorcin de calor y la perdida de resistencia (cuando se
expone al fuego), corrosin (cuando se expone a la humedad y al
aire).CONCRETO:La palabra concreto se usa para describir una
variedad de materiales que tienen un elemento en comn, el uso de un
agente aglutinante o aglomerante para formar una masa solida a
partir de un agregado suelto inerte ordinario. Los tres
ingredientes bsicos del concreto ordinario son agua, agente
aglomerante (cemento) y agregado suelto (arena y grava).El concreto
ordinario tiene varios atributos, el principal es su bajo costo
general y su resistencia a la humedad, la oxidacin los insectos, el
fuego y los desgastes. Puede tomar una gran variedad de formas.Su
principal desventaja es la falta de resistencia al esfuerzo de
tensin. Debido a su amorfismo, su amoldeado y acabado presentan, a
menudo, los mayores gastos en su uso. El precolado de fbrica en
formas permanentes es una tcnica comn utilizada para superar ese
problema.ALUMINIO:Se usa para una gran variedad de elementos
estructurales, decorativos y funcionales en la construccin de
edificios. Las principales ventajas son su peso ligero y su alta
resistencia a la corrosin. Entre las desventajas estn su suavidad,
su baja rigidez, sus grandes variaciones de dimensin por su
expansin trmica, su baja resistencia al fuego y su costo
relativamente alto.MAMPOSTERA:Se usa para describir una variedad de
deformaciones que constan de elementos separados entre s por algn
elemento aglutinante. Los elementos pueden ser roca bruta o
cortada, losetas o ladrillos cocidos de arcilla, o unidades de
concreto. Tradicionalmente, el aglutinante es mortero de
cemento-cal. El ensamble resultante es similar a una estructura de
concreto y posee muchas propiedades.Dos importantes de la
estructura de mampostera son la contraccin del mortero y el
agrietamiento por expansin trmica.PLSTICOS:Los elementos de plstico
representan la mayor variedad de uso de la construccin de
edificios. Algunos de los principales problemas con los plsticos
son su falta de resistencia al fuego, escasa rigidez, expansin
trmica e inestabilidad qumica o fsica con el tiempo.Algunos de los
usos importantes en la construccin son: Sustituto del vidrio
Revestimiento Adhesivos Elementos moldeados EspumasMATERIALES
DIVERSOS:VIDRIO:el vidrio ordinario posee considerable resistencia,
paro tiene las caractersticas indeseables de ser frgil y de fcil
fragmentacin por impacto. Un tratamiento especial puede aumentar su
resistencia a las cargas y al impacto, pero es costoso para usarlo
en grandes cantidades. Es inconcebible el uso de este material en
construcciones de gran escala. Sin embargo, se usa para
revestimientos, as como ventaneara transparente.FIBRA DE VIDRIO:es
una forma fibrosa, en la cual es capaz de acercarse a su
resistencia ideal
