Francisco Ochoa Rodríguez 

Espacio y estructuras 

01 noviembre 2020       

Los Huesos del Edificio 

 

Para poder entrar al tema, tenemos que saber identificar lo que es un pórtico, un pórtico es un plano de estructuras en tercera dimensión construida por elementos ortogonales, vigas y columnas conectadas entre sí por medio de nudos que permite axiales a transferencia de momentos columnas, la resistencia de las cargas laterales se consigue mediante la flexión de sus elementos, los materiales más frecuentes para la construcción de pórticos son: piedra, acero u otras aleaciones, madera u hormigón armado. También sabemos que existen diferentes tipos de pórticos, algunos con una intención especial de uso para ella.

El comportamiento eficiente de un pórtico rígido dependiente, por ser una estructura hiperestática, de rigidez relativa de vigas y columnas. Para que el sistema funcione correctamente como pórtico rígido es fundamental el diseño y detallado de las conexiones para proporcionarle rigidez y capacidad de transmitir momentos. Estas conexiones como ya se mencionó anteriormente se consiguen por medio de nudos que enlazan a todas las vigas entre sí. 

Como vimos anteriormente, el pórtico ayuda a proporcionar rigidez y estabilidad a una estructura ya que está diseñado para trabajar bajo diferentes esfuerzos diferentes dirigidos a ella, un ejemplo  podría ser algún terremoto pusa efecto algún terremoto pusa efecto inclemencias naturales.

 Un pórtico especial debe ser capaz de resistir deformaciones inelásticas significativas cuando estén sujetos a las fuerzas resultantes producidas por el sismo. Se espera que la mayoría de sus deformaciones inelásticas ocurran en las articulaciones plásticas de las vigas con afluencia limitada en la zona de panel. También se espera que ocurran deformaciones inelásticas en las bases de sus columnas. 

También tenemos al pórtico intermedio, Sabemos que los pórticos intermedios son los que presentan una capacidad de disipación de energía moderada y acordé a ello, es decir acorde el esfuerzo que se está haciendo sobre ellas, se. Se espera que las deformaciones inelásticas se desarrollen principalmente en las vigas y no en alguna otra parte de su estructura. 

Un pórtico puede ser interpretado como los huesos de la estructura, aquellos que están sujetas a diferentes tipos de esfuerzos aplicados sobre ellas dirigidos especialmente sobre las vigas las cuales cumplen con la función de soportar y traba de es de soportar y el ella la estructura. 

Los pórticos son importantes en las estructuras ya que sirven para mantener la estabilidad dentro de ella. 

Un pórtico lo podemos identificar en diferentes tipos de estructuras, las podemos encontrar como cocheras, como soporte de techos en muchas edificaciones; usualmente es muy común observarlas en construcciones como oficinas, hoteles, hospitales o departamentos, estos tipos de construcciones hacen más fácil identificar los huesos de las estructuras. También podemos observarlas como pequeños techos en fachadas de viviendas, entre otras construcciones. 

 

 

Ø  https://es.slideshare.net/stephanieespinozacastaneda/teoria-de-portico

Estructuras para Arquitectos, por Mario Salvadori (capitulo 8).

Ø  https://estructurando.net/2018/09/18/analisis-marcos-porticos-sometidos-fuerzas-horizontales-metodo-del-portal-smith-1915/

 

Francisco Ochoa Rodríguez 

Espacio y estructuras 

20 octubre 2020       

VIGAS, TRABES Y BEAM

En este ensayo vamos a identificar en algún edificio o construcción de la ciudad la existencia de vigas en su estructura, vamos a explicar si estas son vigas sencillas, continuas o están en voladizo; también daremos a conocer el material del que están hechas.

Para empezar, tenemos que saber correctamente su uso y que es una viga, de igual manera es importante identificar su importancia y comportamiento en la estructura.

Una viga es un elemento estructural lineal que trabaja principalmente a flexión, su longitud predomina sobre sus dos dimensiones y suele ser horizontal. Estas son usadas mayormente en puentes ya que puede sostener el esfuerzo de carga entre dos apoyos sin crear algún empuje lateral en ella, lo que la hace muy conveniente en la construcción de puentes, un ejemplo de esto es el puente de Brooklyn situado en New York y otro puente también muy conocido, llamado Golden Gate en San Francisco.

Normalmente las vigas son de materiales como: metal, hormigón y/o madera; Mayormente se usan de hormigón y de acero.

La mayoría de las estructuras usa de acero ya que este resiste mucho mejor al esfuerzo de flexión y es más resistente al estar en contacto con el agua, el viento u otros elementos naturales. También hay vigas de madera, estas son poco comunes en construcciones grandes ya que la madera no es muy resistente a la flexión y esto puede causar su falla. Las vigas de madera como sabemos no son muy usadas en construcción y también son poco resistentes ante el agua u otros elementos así que estas no suelen ser muy y viables para la construcción de grandes estructuras. 

Normalmente estas suelen ser usadas más seguido en pérgolas para exteriores, patios, fachadas, cocheras o en techos interiores, estas son vistas más seguido dentro de los techos de las casas o al exterior, cuando son usadas para exteriores suelen impermeabilizarse para que sean más resistentes al estar expuestas al exterior, de igual manera cuando están dentro de las casas, todo para poder asegurar su duración.

Algunas veces las vigas cuentan con una dentadura que las une a otra lo cual no afecta en absoluto su capacidad, al ser unida a otra se le denomina continua.

 

Es importante conocer la importancia de las vigas en la estructura, ya que sin ellas seria casi imposible mantener estable la estructura misma, las vigas están pensadas para soportar cargas y trabajar a flexión y tensión. 

Las vigas principalmente fueron hechas de madera, con el paso del tiempo fueron diseñadas de diferentes materiales antes mencionados: hormigón armado, acero y hierro, cada ves mas resistentes para poder soportar mas capacidad de resistencia de cargas. 

También es sumamente importante saber que existen variedad de vigas, algunas diseñadas para dar estabilidad, otras para soportar los movimientos de los sismos y terremotos, hay algunas pequeñas que son diseñadas para dar equilibrio a la estructura, inclusive actualmente hay vigas diseñadas para dejar espacios para cableado.

También tenemos lo que son los Trabes, estos pueden ser de concreto o acero. 

Una trabe es un elemento que puede recibir vigas de acero y concreto (elementos secundarios a ellos) y transmitir la carga de las vigas hacia las columnas. También sirven para reforzar y dar de cierta forma firmeza a una construcción; regularmente sirven para sostener techos, muros o la parte superior de las ventanas.

 

 

o   https://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1806-11172008000100004

o   Estructuras para arquitectos por Mario Salvadori y Robert Heller. Cap 7

o   https://www.monografias.com/docs/Trabes-y-columnas-F3MAPZUFJDUNY

o   https://www.edu.xunta.gal/espazoAbalar/sites/espazoAbalar/files/datos/1464947489/contido/74_vigas.html

 

 

 

Francisco Ochoa Rodríguez 

Espacio y Estructuras 

27 septiembre 2020

Gimnasio Allende 

En este ensayo daremos a conocer el comportamiento de la estructura del gimnasio al estar bajo esfuerzos de tracción y compresión.

Como podemos observar en la imagen, la estructura del gimnasio se conforma por seis pilares colocados en la parte delantera y trasera de la construcción, seguidos de cinco tirantes empotrados en los pilares y en el cimiento de la estructura.  Para saber que tipo de esfuerzo se ejerce sobre la estructura del gimnasio, es importante el saber diferenciar y comprender el esfuerzo de tracción y compresión y como trabajan y actúan sobre las estructuras. 

 

Se conoce como compresión al esfuerzo resultante de las tensiones o presiones que existen dentro de un sólido deformable (un ejemplo de un solido deformable seria una viga, varilla, muro o pilar), se caracteriza por tender a una reducción del volumen del cuerpo solido deformable, y a un acortamiento del cuerpo en una determinada dirección.

El esfuerzo de tracción se denomina así el esfuerzo interno al que está sometido el solido deformable por la aplicación de dos fuerzas internas que actúan en sentido contrario, tienden a estirarlo y a tensionarlo.

Como ya sabemos cómo interactúan estos esfuerzos entre si y como trabajan bajo compresión y tracción podemos darnos una idea de cómo trabajan dichos esfuerzos en la estructura del Gimnasio Allende, como ya observamos el gimnasio se encuentra diseñado con una serie de pilares que se encuentran en la parte trasera y delantera de este, los pilares se encuentran trabajando a compresión ya que estos se están comprimiendo al momento de soportar el esfuerzo de la carga del techo sobre ellos.  Al comprimirse entre si crean tensión en ellos por lo tanto se puede observar más fácil el comportamiento de dicho esfuerzo actuando en ellos.

 

Los tirantes en cuestión de estructura se encuentran empotrados en la parte casi superior de los pilares colocados estratégicamente, los tirantes se encuentran trabajando en tracción, ya que estos se encuentran sometidos bajo el esfuerzo de carga en la parte superior de esta, tensando el tirante de lado a lado, el tirante se encuentra empotrado en la parte casi superior del pilar y en la parte inferior del cimiento de la estructura, como podemos darnos cuenta, el gimnasio allende es un tensegrity trabajando solamente a compresión y tracción bajo el esfuerzo de las cargas ejercidas sobre ellas. 

la techumbre del gimnasio se encuentra diseñada como una especie de cuna que se esta siendo sostenida por los pilares y a su vez por los tirantes tensionados.

Como sabemos un tensegrity funciona mediante la tracción y compresión, el gimnasio allende se encuentra estructurado de la misma manera y funciona bajo los mismos esfuerzos. Esta estructurado por pilares y tirantes de acero colocados solo en cinco pilares, la estructura es resistente y es diferente a las demás con solo verla desde a fuera y al momento de entrar podemos observar el pandeamiento o curvatura del techo dándole una forma curva a este haciéndolo mas interesante a la vista.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BIBLIOGRAFIA

·         Estructuras para arquitectos de Mario Salvadori

·         https://upcommons.upc.edu/

·         http://www.tecnicaindustrial.es/

·         http://webdelprofesor.ula.ve/

·         https://www.edu.xunta.gal/

Francisco Ochoa Rodríguez 

Espacio y estructuras 

11 septiembre 2020       

Esfuerzos en los edificios

En este ensayo daremos a conocer los diferentes tipos de esfuerzos que se ejercen sobre los edificios.

El primer esfuerzo es la tracción: la tracción es el estado de los materiales en el cual las partículas de dichos materiales tienden a separarse.

Hay materiales que no son y otros que, si son más resistentes a la tracción un ejemplo es el acero, es mucho más resistente y lo vemos empleado en los puentes atirantados, en mayoría hechos de acero.

 La compresión; la compresión es el estado de tensión en el cual las partículas del material se aprietan entren sí, un ejemplo de compresión serían los pilares de una casa, al colocar la loza enzima de los pilares de la casa, la loza ejerce un esfuerzo sobre los pilares de la casa, los cuales están soportando la carga de la loza ejerciendo compresión sobre los pilares. 

Su altura se acorta por causa de la carga que se está ejerciendo sobre ellos. El acortamiento es algo común en la compresión.

 El esfuerzo de la compresión lo vemos trabajando diariamente sobre todos los edificios.

El corte es el estado de tensión en la cual las partículas de el material se deslizan entre si con un movimiento relativo entre unas y otras. El corte se puede considerarse una combinación de tracción y compresión. 

Algunos edificios que colapsaron en la CDMX fallaron a causa del terremoto que sacudió a la ciudad el 19 de septiembre del 2017, el terremoto colapso muchos edificios, algunos de ellos estaban de pie desde el 85 y otros tantos que apenas llevaban un año de ser construidos. Al indagar a cerca de la falla se dieron cuenta de que la mayoría de los edificios fallaron porque los pilares de las edificaciones no estaban bien acomodados o por falta de pilares de acero, al no tener los suficientes pilares para sostener la edificación este fallo y se vino abajo. Se usaron pilares de acero ya que como se menciono anteriormente, el acero es muy resistente a la tracción, como ya dijimos, la falta de pilares suficientes mas la sacudida del terremoto, debilito la estructura y al comprimirse este cayo provocando pérdidas materiales.

La fuerza externa que actúa sobre las edificaciones provocando que colapsaran, fue el terremoto; la falta de pilares en la estructura o su mala posición causo que la estructura no fuera lo suficientemente resistente como para aguantar el terremoto.

 La mala distribución de los pilares es señal de la mala planificación a la hora de elaborar los planos; algunos de los edificios no contaban con los pilares suficientes porque se colocaban estacionamientos subterráneos para aprovechar mas el espacio, pensaban que al quitar algunos pilares no afectaría tanto a la estructura y esta aguantaría. Nuevamente pensaron más en la estética que en lo estructural; es importante entender y aprender que la estética y la estabilidad y el buen funcionamiento de la estructura, son dos cosas de igual importancia. Un arquitecto tiene que diseñar edificios que no solo sean agradables y bellos a la vista, sino que también sean funcionales y estables, que no representen ningún tipo de peligro para la población.

Como ya sabemos, un edificio falla a causa de varios motivos, fallan por esfuerzos que ejercen sobre la estructura tanto externa como interna, la mayoría de las veces afectando también a los materiales empleados en la construcción. En este caso fue un esfuerzo externo (terremoto) y el esfuerzo interno (falta de pilares y mala distribución de estos), los cuales causaron la falla de las edificaciones, ya que al no contar con los pilares suficientes y al estar bajo el esfuerzo del terremoto, los pilares no aguantaron el esfuerzo interno que se ejercía sobre ellos y piso a piso cayeron abajo.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.       http://gacetadeiztapalapa.com.mx/

2.       https://smis.mx/index.php

3.       https://www.youtube.com/watch?v=awx1lI6U-EQ&list=LLywjBwR8-uLYKjFQYOL8Z-w&index=6&t=178s

4.       https://www.youtube.com/watch?v=j4XWSDKgUpk&list=LLywjBwR8-uLYKjFQYOL8Z-w&index=8&t=896s

5.       https://www.youtube.com/watch?v=bTQSPcGC_mU&list=LLywjBwR8-uLYKjFQYOL8Z-w&index=6

 

 

Profesor Francisco Ochoa R.

PORQUE AQUÍ TAMBIEN SE CAEN LOS EDIFICIOS 

23 agosto 2020

 

En este ensayo daremos a conocer las causas y motivos de los colapsos y derrumbes.

Al colapsar una estructura surgen varias incógnitas, ¿Qué lo causo ?, ¿Cómo paso ?, ¿Cómo podemos evitarlo ?, etc. A medida que vamos avanzado, conocemos y aprendemos sobre las diferentes causas por los cuales, una estructura se daña y colapsa. Para que una estructura colapse, influyen en ella varios factores, cada factor influye negativa o positivamente sobre la estructura, en este caso conoceremos las que influyen negativamente sobre ella. Como sabemos, un arquitecto debe ser consiente y reconocer la importancia de la estructura, así como también saber leerla y conocerla bien y comprender su comportamiento. Una estructura por más pequeña que sea puede representar riesgos, que en ocasiones son fatales y cobran vidas de civiles y trabajadores. 

Sabemos que para que una estructura colapse, es necesario que existan una serie de factores y errores que hayan influido sobre la estructura de forma negativa, estos errores pueden identificarse, pero, ¿Qué causan los colapsos ?; La causa suele estar desde el mal diseño de la estructura, la elección errónea del material, el clima, el suelo, su posición geográfica, la mala comunicación entre el arquitecto, el ingeniero y los obreros, las temperaturas, iento etc- mantenim. Dr. Roberto Stark, Ingeniero civil, Estructurista en zonas sísmicas, en video: ¿Por qué colapsa un edificio?

 

¿Cómo paso?, esto pasa una vez que la estructura se encuentra frágil y débil. Su fragilidad y debilidad puede surgir a partir de algún sismo o terremoto, el terremoto dependiendo de su magnitud, puede sacudir brusca o levemente el edificio, si al pasar dicho sismo la estructura sufrió mucho daño tanto interior como exterior, este pasara a caer. Un ejemplo: el terremoto ocurrido en la CDMX el 19 de septiembre del año 2017, muchos edificios se vinieron abajo, el terremoto sacudió bruscamente a muchos de estos edificios, la mayoría eran edificios viejos, muchos de ellos estaban ahí desde el 85 y colapsaron por falta de mantenimiento, al no darle el mantenimiento adecuado a la edificación, esta sufre el desgaste de ella con forme pasa el tiempo, al descuidar la estructura esta se vuelve débil. Esto fue lo que ocurrió con esos edificios, el terremoto sacudió con fuerza y al no estar fuertes estos cayeron, pero ¿Por qué colapsaron algunos edificios que apenas tenían un año de haberlos terminado?, fácil, el error puede estar desde su mal diseño, el error se encuentra desde su mala planificación, por eso es importante el prestar mucha atención y cuidado a cada detalle de la estructura, otro motivo puede ser la falta de comunicación entre el arquitecto, ingeniero y los obreros, al no estar presente en su construcción, pueden surgir malinterpretaciones a la hora de leer los planos. 

 

Evitar el colapso de nuestros edificios es primordial por lo tanto es importante saber entender y comprender el idioma de las estructuras, saber leerlas y entenderlas a la perfección. La mayoría de las veces la estructura avisa cuando esta esta mal, para esto es importante el contar con la ayuda de un especialista en el tema, como lo son los estructuristas, los cuales también deben estar presentes durante la construcción de el edificio y dar el visto bueno sobre ella; También es importante el dar buen mantenimiento a nuestras estructuras una vez estén terminadas para que estas no se deterioren y sufran daños o perdidas muy grandes o permanentes, también es importante saber a cerca de los diferentes tipos de materiales que hay y cual es el mas apropiado para nuestra edificación. 

                                                                                                                                                                             

 

·         Video, Estructurista: ¿Por qué colapsa un edificio? Del Dr, Roberto Stark

·         Google académico 

·         Libro: Estructuras para arquitectos, por Mario Salvadori, Robert Heller