Sistemas contructivos
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Este documento describe los principales elementos constructivos de una estructura metálica como soportes, vigas, viguetas, formas trianguladas y tirantes. También describe los principales sistemas de unión entre estos elementos como el roblonado, atornillado y soldadura, señalando que las uniones son más propensas a procesos patológicos. La soldadura se presenta como la solución de unión más adecuada al asegurar la continuidad de esfuerzos entre las piezas.
Sistemas contructivos
- 1. REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL P.P. PARA LA EDUCACIÓN UNIVERSITARIA INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO “SANTIAGO MARIÑO” EXTENSION BARINAS Participante: TSU. José Luis Peralta C.I. 8.511.711 Esc: 42
- 2. Sistemas constructivos Elementos constructivos Debido a las características básicas del acero, su uso se extiende a estructuras compuestas por elementos lineales, sustituyendo a las antiguas estructuras de madera. Los elementos constructivos más representativos de una estructura metálica son los siguientes: Soportes Están constituidos por perfiles laminados simples, combinaciones de perfiles o palastros. En caso de cargas pequeñas, también se emplean perfiles tubulares. Pueden sufrir procesos patológicos debido al material o por los esfuerzos experimentados. Vigas y viguetas Están formadas por perfiles laminados en T ó I que optimizan la capacidad de sus alas. Se exponen a procesos patológicos químicos debido a su disposición horizontal y el contacto con materiales alcalinos, (especialmente en el caso de viguetas de forjado). Formas trianguladas Mejoran el rendimiento del material base junto a un aligeramiento del conjunto, a partir de la triangulación lograda mediante barras traccionadas y comprimidas. Están compuestas por combinación de perfiles laminados para todas las piezas o sólo para las comprimidas, mientras que las sometidas a tracción son barras y cables. Suelen presentar complicaciones en las uniones que han de trabajar en articulación, pero que han sido sustituidas por un empotramiento para facilitar su ejecución. Los procesos patológicos se concentran en los nudos: aparición de esfuerzos, corrosión por aireación diferencial o de par galvánico. En las barras puede producirse corrosión por condensación superficial.
- 3. Tirantes Son elementos de mayor antigüedad aplicados en arcos, y resueltos por barras diversas (fundición, acero templado…), que hoy en día también emplean perfiles laminados, sus combinaciones o cables rígidos y flexibles. Debido a su estado de tracción, no presentan problemas mecánicos en su zona central, salvo error de cálculo. Por el contrario, las uniones al resto de la estructura se pueden ver afectadas por diversos procesos químicos. El conocimiento de estos elementos constructivos es necesario para determinar la técnica empleada en su prevención. Sis temas y téc nic as de unión Los elementos empleados en estructuras metálicas están sometidos a controles de calidad que garantizan su idoneidad, de modo que los procesos patológicos surgirán sobre todo en las uniones efectuadas en el montaje. Éstas deberán someterse a inspección para poder establecer la reparación necesaria. Roblonado El roblonado es una técnica en desuso pero que debido a su antigüedad, puede encontrarse en rehabilitaciones de edificios. Se basa en la resistencia a esfuerzo cortante que adquiere el roblón al introducirle las dos piezas que une cuando intentan moverse en sentido contrario. Se requiere un dimensionado correcto de las secciones necesarias en roblón y chapa a unir, y el número de roblones requeridos, pues con el tiempo y según la variación de los esfuerzos, se puede alcanzar una holgura en las uniones, provocando fatiga del roblonado y deformaciones generales en la estructura. Atornillado Funciona igual que el roblonado pero además posibilita la resolución de uniones practicables, lo cual facilita el montaje y desmontaje. Se emplean tornillos y tuercas de apriete.
- 4. También existen las articulaciones, que sólo transmiten esfuerzos axiales, imprescindibles en estructuras trianguladas y en aquellas en las que se limiten los esfuerzos de flexión. Pueden ser de dos tipos: -Un pasador que une entre si las cartelas de los diferentes elementos a unir. -Un vástago extremo dispuesto en la misma dirección del elemento a unir, atornillado a éste con solución “MERO” enganchado mediante la helicoide del tornillo. Soldadura Es la solución de unión permanente más adecuada puesto que asegura la continuidad de esfuerzos entre las piezas mediante el propio material. De esta manera se crean empotramientos que requieren juntas de dilatación más próximas para absorber los cambios dimensionales. Según el procedimiento de ejecución hay dos tipos de soldadura: -Soldadura por aleac ión: es el caso más empleado en estructuras de edificios. Consiste en aportar un material metálico diferente al de los que van a soldarse a través de un electrodo. El material aportado ha de ser compatible con el acero de las piezas a soldar, distribuyéndolo de manera uniforme de modo que el espesor del cordón de soldadura tenga un espesor constante, sin burbujas de aire; así que habrá de realizarse en varias capas. -Soldadura autógena: La soldadura se logra fundiendo las piezas metálicas a unir, por lo que deben tener la misma naturaleza. Es importante comprobar la soldabilidad de los aceros a unir, conseguir uniformidad y evitar las burbujas. Anclajes Sistema de unión mediante apriete en inmovilización del cable a tracción a través de piezas especiales con forma troncocónica en los que se emplean aceros de alta resistencia.