7/25/2019 Tipos de Estructuras en Acero
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ING CIVIL
TIPOS DE ESTRUCTURAS EN ACERO
INTEGRANTES:
BERROSPI TAPIA DEYSI JACQUELINE
CORNEJO LOO CESAR
GODOY CONDEZO FELICITA
GUILLERMO ESQUIVEL ABEL
SERNA VALDIVIA MOISES
DOCENTE: ING. JORGE ROBERTO OSORIO
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Las estructuras metlicas son aquellas donde lamayora de las partes que la forman son materiales
metlicos, normalmente acero. Las estructurasmetlicas se utilizan por norma general en el sectorindustrial y en la construccin porque tienenexcelentes caractersticas para la construccin, sonmuy funcionales y su coste de produccin suele serms barato que otro tipo de estructuras.Normalmente cualquier proyecto de ingeniera,
arquitectura, etc utiliza estructuras metlicas.
INTRODUCCIN
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GENERALIDADESEl acero es considerado uno de los
materiales estructurales ms verstilesteniendo en cuenta los aspectos de gran
resistencia v ductilidad. Como resultado de
ello se tienen estructuras compuestas por
elementos de secciones relativamente
esbeltas Esta caracterstica ha dado lugar
a estandarizar la forma de las secciones
para optimizar el uso del material de
manera econmica
A continuacin se presentan algunos tipos
de secciones (comnmente llamadas
perfiles). Que se utilizan para conformar los
elementos de los edificios de acero.
Pudiendo estos elementos ser una
combinacin de las mismas secciones
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VIGAS H (PERFILES W)
USOS:
En la fabricacin de elementos estructurales como vigas,columnas, cimbras metlicas, etc. Tambin utilizadas en lafabricacin de estructuras metlicas para edificaciones,puentes, barcos, almacenes, etc
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VIGAS I (FORMAS S)
USOS: Generalmente de usan en entrepiso metalico en forma de
diafragma para cubrir claros relativamente grandes.
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CANAL U (FORMAS C) USOS:
Al igual que las formas S se utilizan especialmente en entrepisos
Designacin: C Altura nominal X peso en lb/pie
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ELEMENTOS
COLUMNAS.
Las columnas son elementos que trabajan principalmentea carga axial de compresin. o esta combinada conflexin Los perfiles con que se forman las columnasgeneralmente son perfiles W tubo circular, tubocuadrado, combinacin de perfiles C (canales) y a vecesuna combinacin de angulares Es importantedeterminar las conexiones de extremo, excentricidadesde carga, y en casos de columnas altas la esbeltez,que Juega un papel importante en el desempeo delelemento.
La funcin principal de la columna, en este tipo deconstruccin es la de soportar las cargas verticales de laedificacin y en el caso de construcciones a porticadascon nudos rgidos, tambin las flexiones y cortes en ellas.
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VIGAS.
Las vigas son elementos horizontales, enalgunos casos inclinados, cuya funcin estransmitir cargas que producen
principalmente flexin Este tipo deelemento puede formarse con los perfiles ouna combinacin de ellos pero los msapropiados son perfiles W, S y C
Su funcin principal es recibir las cargasentregadas por las viguetas, elementossimilares, losas y aligerados y transmitirlasen flexin a las columnas correspondientes.
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ARRIOSTRES.
Son elementos en diagonal, formando tringulos en
la estructura. Los arriostres, trabajan a carga axial
de tensin o de compresin, evitando el ladeo de laestructura Los perfiles ms apropiados para formar
los arriostres son perfiles W, S, C y angulares.
Son necesarios los arriostres en las construcciones
de acero con nudos articulados, para que aseguren
la estabilidad espacial de la estructura en sus 3
planos perpendiculares principales.
El sistema de arriostre se comporta con extrema
rigidez frente a las cargas laterales, permitiendo
poca disipacin de energa
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CABLES.
Son miembros flexibles que pueden ser nicamentesometidos a tensin, consisten en uno o ms gruposde alambres, torones o cuerdas
Un torn esta formado de alambres dispuestos enforma helicoidal alrededor de un alambre centralpara producir una seccin simtrica, de la mismamanera un cable es un grupo de torones colocadosen forma helicoidal alrededor de un ncleo centralque est compuesto de un corazn de fibras o de otro
torn A continuacin, en la figura 9.2, se muestranesquemas de cable y torn
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CIMENTACION
Generalmente se complementa la cimentacinde concreto, con placas de acero de apoyo de
base, que recibirn la carga concentrada de lacolumna de acero y la transmitirndebidamente distribuida a la superficie superiorde la cimentacin de concreto, las placas deacero de apoyo de base, debern estardebidamente soldadas o aseguradas a lacolumna y al mismo tiempo ancladas a lacimentacin de concreto.
La cimentacin deber ser adecuada no solopara las cargas verticales, sino tambin paracargas laterales y empujes provenientes de lossistemas de arriostre.
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SEGN NORMA E090 R.N.E.
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Comnmente denominado prtico rgido, el cual asume que lasconexiones entre vigas y columnas son suficientemente rgidaspara mantener sin cambios los ngulos entre elementos que sinterceptan.
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Conocido como prtico simple (no restringido), que asume unacondicin de apoyo simple en sus extremos medianteconexiones slo por corte y que se encuentran libres de rotar porcargas de gravedad.
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Denominado prtico semirrgido (parcialmente restringido) queasume que las conexiones entre elementos poseen ciertacapacidad conocida de rotacin, que se encuentra entre laconexin rgida del Tipo1 y la conexin simple del Tipo 2.
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Estas estructuras son todas aquellas en las que se emplean
bvedas, cpulas y arcos para repartir y equilibrar el peso de laestructura, como por ejemplo puede verse en las catedrales oiglesias
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Estas son las ms comunes ya que sonlas que utilizan la mayora de losedificios que podemos ver encualquier ciudad. Emplean una gran
cantidad de vigas, pilares, columnasy cimientos
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: Las trianguladas secaracterizan como su propionombre indica por disponer suselementos de forma triangular,suelen ser muy ligeras y
econmicas. Suelen utilizarsepara la construccin depuentes y naves industriales.
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Las estructuras colgantes ocolgadas son aquellas que utilizancables o barras (tirantes) que vanunidos a soportes muy resistentes(cimientos y pilares). Los tirantesestabilizan la estructura, comopuede verse por ejemplo en lospuentes colgantes.
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Todas aquellas formadas por lminasresistentes que estn conectadasentre s y que sin alguna de ellas laestructura se volvera inestable, comopueden ser las carroceras y fuselajesde coches y aviones.
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Son estructuras poco comunes queestn formadas por hexgonos opentgonos y suelen ser muyresistentes y ligeras. Son estructurasque normalmente tienen forma de
esfera o cilindro.
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La soldadura es la ms comn enestructuras metlicas de acero y noes ms que la unin de dos piezas
metlicas mediante el calor.Aplicndoles calor conseguiremosque se fusionen las superficies de lasdos piezas, a veces necesitando unmaterial extra para soldar las dospiezas.
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Los tornillos son conexiones rpidasque normalmente se aplican aestructuras de acero ligeras, comopor ejemplo para fijar chapas o vigasligeras.
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SISTEMASESTRUCTURALES
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MARCOS O PRTICOS
Son estructuras cuycompor tamiento est
gobernado por la flexin
Estn conformados por l
unin rgida de vigas
columnas. Es una de la
formas ms populares en l
construccin de estructura
de concreto reforzado y acer
estructural.
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La combinacin de una
serie de marcos
rectangulares permite
desarrollar el denominado
entramado de varios pisos;
combinando marcos en dos
planos perpendiculares se
forman entramados
espaciales.
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MARCO RGIDO
Estn formados por vigas y columnas con
uniones rgidas capases de transmi ti r momento
f lector. Las fuerzas verticales y hor izontales son
resistidas por accin de marco en la cual las
vigas y columnas trabajan a flexin o a
flexocompresin.
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MARCO RGIDO
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MARCO ARRIOSTRADOS
Al igual que los marcos rgidos, los marcos
arr iostrados estn formados por vigas y columnas,
teniendo adicionalmente elementos en diagonal
formando tr ingulos en la estructura. Los nudos
pueden ser articulados.
Los arriostres, miembros diagonales, trabajan acarga axial de tensin o de compresin. La
colocacin de los elementos diagonales puede ser en
X, K o V.
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MARCO ARRIOSTRADOS
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MARCOS CON MUROS DE CONCRETOO DE MAMPOSTERIA
Este tipo de estr uctura poseen mar cos rgidos de
acero en una direccin, con cerramiento de la
edif icacin usando muros de concreto y muros
de mampostera.
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ARMADURAS
est formada por un grupo de miem(tambin llamados barras) que formuno o ms tringulos, en un solo pla
manea que las cargas externas seaplican en los nudos o juntas
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ARMADURAS TRIDIMENSIONA
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ARMADURAS TRIDIMENSIONAEs un sist
barras en
espacio,entre s pextremos
articulacde maneforman uestructur
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ENTREPISOS
Los entrepisos estn formados con unsistema de vigas de carga apoyadassobre columnas, paredes, armaduras,
Sobre las que se apoya una serie de v
de menor dimensin, llamadas viguetavigas secundarias
B Braun - Plant
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B.Braun Plant
Construccipuente tcnic
techo met
TECHOS O CUBIERTAS
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TECHOS O CUBIERTASEs muy comn
encontrar cubiertascon armaduras deacero osimplemente de
vigas inclinadas,como elementosque soporten lascargas del techo.
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CONDICIONES QUE DEB
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CONDICIONES QUE DEBCUMPLIR CUALQUIER
ESTRUCTURAQue sea rgida : Que la estructura no se
deforme al aplicar las fuerzas sobre ella.
Que sea estable : Que no vuelque.
Que sea resistente : Que al aplicarle lasfuerzas, todos los elementos que laforman sean capaces de soportar lafuerza a la que se vern sometidos sinromperse o deformarse.
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EJEMPLOS DEESTRUCTURAS METALICAS
ESTRUCTURA METLICA EST FORMADAPOR
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POR:
ESTRUCTURA METLICA PRINCIPAL.
La estructura metlica principal se compone de todos aquelloselementos que estabilizan y transfieren las cargas a los cimientos .
VIGAS PRINCIPALES
VIGUETAS
VIGAS DE TIMPANO LARGUEROS
PILARES
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ESTRUCTURA METLICA SECUNDARIA
Esta estructura corresponde fundamentalmente a la fachada y a lacubierta y todos loe elementos auxiliaes que sirven para s
ESTRUCTURAS DE CUBUERTAS
BARANDAS
MARCOS PARA VENTANAS
CORREAS
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UNIONES EN ESTRUCTURAS METALICAS
UNIONES DE CORTE
UNIONES RIGIDAS O DE MOMENTO UNIONES ARTUCULADAS
Todas ellas se pueden hacer con pernos o consoldarura
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SIMPLES O DE CORTElos ngulos se fijan al alma de la viga y transfieren la fuerza de c
Existe una cierta rotacin debido a la separacin entre las alas de la v
y el alma de la columna debido a la flexibilidad del material de la con
Se pueden fijar con pernos o con soldadura
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RIGIDAS O DE MOEMENTO
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UNION RIGIDA EN EL CIMIENTO
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ARTICULADAS O FLEXIBLESTransmiten las fuerzascortantes
aquellas que permitan unarotacin entre los elementosconectados
Sus elementos trabajan atensin o compresin pura
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