SISTEMA ESTRUCTURAL: VECTOR ACTIVO

PROYECTO DE ESTRUCTURASINSTITUTO UNIVERSITARIO POLITECNICO SANTIAGO MARIÑO

EXTENSION PORLAMAR

REALIZADO POR: IVANNYS MARVAL SALAZARPROFESOR: ARQ. EDGAR SALAZARPORLAMAR, FEBRERO DEL 2016.

SISTEMA ESTRUCTURAL: VECTOR ACTIVO Este sistema se presenta en cualquier tipo de edificación, sus estructuras alta resistencia y rigidez, mejorando sistemas antisísmicos, otorgando amplitud a espacios interiores y razonando ante todo esfuerzo y momento que se presente en una edificación.

Utilizado mayormente en sistemas estructurales de puentes, puede ampliar las luces entre apoyos estructurales verticales (columnas), lo cual reduce el material y mano de obra a contratarse, por trabajar con sistemas prefabricados y de manera seca.

La revolución industrial, incorporo a la arquitectura, nuevos sistemas constructivos, livianos y de fácil montaje, los cuales son analizados por arquitectos y teóricos de la construcción a lo largo de los años, para mejorar el diseño y comportamiento de las estructuras, entre ellos, el sistema de vectores activos.

El sistema de vector activo analiza los primeros momentos causados en la estructura, para generar elementos de aporte a resistencia, según el estudio matemático,

Analizando el comportamiento de todos los cuerpos geométricos, sometiéndolos a esfuerzos de carga y empuje lateral, como se muestra en el siguiente ejemplo del análisis de un cuadrado.

Las estructuras de vector activo, presentan grandes ventajas como estructuras verticales para edificios de gran altura.

Si son proyectados adecuadamente, pueden combinar las funciones estáticas de agrupamiento de cargas lineal, trasmisión directa de las cargas y rigidización lateral frente al viento. En este sistema se cambia la dirección de las fuerzas dividiendo las cargas en diferentes direcciones a través de dos o mas barras y las equilibran mediante las correspondientes reacciones vectoriales.

SISTEMA ESTRUCTURAL: VECTOR ACTIVO

SISTEMA ESTRUCTURAL: VECTOR ACTIVO

En la grafica se ejemplifica la derivación del análisis de la deformación de un elemento, mejorando la respuesta estructural a medida del incremento de elementos que van triangulando el espacio interior del mismo.

Por lo cual se resuelve que para optimizar una estructura, se debe tomar como base de diseño el triangulo, por ser la única figura geométrica indeformable

SISTEMA ESTRUCTURAL: VECTOR ACTIVO una vez analizado el sistema, debe integrarse a un elemento estructural de alto requerimiento, deduciendo la forma optima para poder crear sistemas fáciles de ensamblar y livianos, que deriven cargas propiamente y sean indeformables, de este modo es que el acero forma parte fundamental de la estructura para lograr vector activo con los siguientes requisitos.

- Las barras tubulares de acero deberán ser cortas para evitar la flexión en su estructura.- Los elementos unidos no deben poseer juntas rígidas, ya que en la estructura, dicha rigidez causa deterioro a la hora de imprimir esfuerzos y momentos sobre la estructura.- Los elementos deben estar separados y prefabricados, pudiendo ensamblarlos por módulos exactos fácilmente y también desensamblarlos sin dañar su configuración, de esta forma se podrán obtener estructuras móviles.

SISTEMA ESTRUCTURAL: VECTOR ACTIVO El vector activo se presenta de 2 formas, la bidimensional en

vigas y columnas de acero, de configuración triangular en los trayectos interiores, y la tridimensional en estructuras estereométricas de conformación espacial (la geometría de las mismas puede verse claramente en las cubiertas de surtidores de gasolina que utilizan pocos puntos de apoyo).

El siguiente cuadro de gráficos muestra ejemplos:

SISTEMA ESTRUCTURAL: VECTOR ACTIVO: CERCHAS

Considérese ahora la estructura obtenida volcando el cable hacia arriba y reforzando sus tramos rectos con el fin de conferirles resistencia a la compresión. La «flecha negativa» o elevación modifica la dirección de todas las tensiones y el cable invertido se convierte entonces en una estructura de compresión pura. Las barras comprimidas transmiten a los soportes la carga aplicada a la parte superior de la armadura, sobre los apoyos actúan fuerzas verticales iguales a la mitad de la carga y los empujes dirigidos hacia afuera.

SISTEMA ESTRUCTURAL: VECTOR ACTIVO: CERCHAS El empuje puede absorberse por medio de contrafuertes de material resistente a la compresión como la mampostería, o un elemento de tracción tal como un tensor de acero.

Estas armaduras elementales, se construyeron en la Edad Media para sostener los techos de pequeñas casas e iglesias. Las barras de una armadura no van más allá de los puntos de unión. Esta se realiza por medio de remaches, pernos o soldadura a una “cartela” dispuesta en la intersección de las barras.

SISTEMA ESTRUCTURAL: VECTOR ACTIVOVENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES DE SUPERFICIE ACTIVA VENTAJAS

Libertad de forma al diseñar, ya que puede ser materializada. Uso de superficies regladas, lo que redunda en economía de mano de obra y recursos tecnológicos (encofrados simples) Uso de estructuras neumáticas como encofrado recuperable Prefabricación de la totalidad o sectores.

DESVENTAJAS

Impermeabilización más compleja Aislación acústica y térmica debido a su reducido espesor Costo de mano de obra y recursos tecnológicos renovables Limitación de las luces debido a deformaciones por dilatación (cargas térmicas) Condensación de la humedad

SISTEMA ESTRUCTURAL: VECTOR ACTIVO:MALLA ESPACIAL Es una tipología de estructura espacial, un sistema estructural compuesto por

elementos lineales unidos de tal modo que las fuerzas son transferidas de forma tridimensional.

Macroscópicamente, una estructura espacial puede tomar forma plana o de superficie curva.

Las mallas espaciales son aquellas en las que todos sus elementos son prefabricados y no precisan para el montaje de medios de unión distintos de los puramente mecánicos. Igualmente, las barras de las mallas espaciales funcionan trabajando a tracción o a compresión, pero no a flexión

De esta manera las mallas espaciales cumplen lo siguiente: Las fuerzas exteriores sólo se aplican en los nudos, Los elementos se configuran en el espacio de tal modo que la rigidez de cada unión se puede considerar despreciable, es decir, cada unión se considera una articulación a efectos de cálculo.

SISTEMA ESTRUCTURAL: VECTOR ACTIVOCONSTRUCCIONES EN VENEZUELA: POLIEDRO DE CARACAS

El Poliedro de Caracas es un recinto diseñado y construido para albergar eventos y espectáculos, ubicado al sur de la ciudad de Caracas (Venezuela), en la zona de La Rinconada, adyacente al Hipódromo La Rinconada. Se puede acceder a él en Metro a través de la Estación La Rinconada, la cual además sirve de enlace con la estación terminal de Caracas "Simón Bolívar" del Tren Caracas-Cúa. Posee un aforo máximo de 13.500 personas sentadas con una capacidad tope máxima para albergar hasta 20.000 personas.

La idea de crear el Poliedro de Caracas fue proyectada en el año 1971 y fue el arquitecto Jimmy Alcock, quien en colaboración con sus colegas Héctor Hermidas y Roberto Andrade, presenta el proyecto inicial de construcción de ésta importante obra arquitectónica.

SISTEMA ESTRUCTURAL: VECTOR ACTIVOCONSTRUCCIONES EN VENEZUELA: POLIEDRO DE CARACAS

Concebido inicialmente como "Domo Geodésico de la Rinconada", su estructura principal es precisamente una cúpula geodésica, con 145 metros de diámetro y 38 metros sobre el nivel de pista, basada en las creaciones del ingeniero estadounidense Richard Buckminster Fuller, autor de otras estructuras similares edificadas en distintas partes del mundo

SISTEMA ESTRUCTURAL: VECTOR ACTIVOCONSTRUCCIONES INTERNACIONALES: PALACIO DE LOS DEPORTES, MEXICODel arquitecto e ingeniero Felix Candela, el proyecto edificado en el año 1968, cuenta con 7171 m2, ubicado en Río Churubusco, Iztacalco, Mexico City, Federal District, Mexico.

La cúpula está formada por armaduras radiales de 5 metros de altura. Estas trabajan como catenarias concentrado los esfuerzos en la parte baja. Punto central máximo elevado 45 metros sobre el terreno natural, siendo una gran membrana.

La construcción del Palacio de los Deportes empezó en el año de 1966 y fue concluida para 1968, año en el que México fue sede de los Juegos Olímpicos. Esta obra es un proyecto colaborativo de los Arquitectos Félix Candela, Antonio Peyrí Maciá y Enrique Castañeda Tamborell. Su forma geodésica y su cubierta de cobre son características de esta obra arquitectónica representativa del movimiento

SISTEMA ESTRUCTURAL: VECTOR ACTIVOCONSTRUCCIONES INTERNACIONALES: PALACIO DE LOS DEPORTES, MEXICO