U.N.L.P. - Facultad de Arquitectura y Urbanismo

Estructuras III - Taller vertical D.I.M.N

Programa Analítico

CÓDIGO DE MATERIA: 535-1

UNIDAD 1    TORSIÓN

  1. CONCEPTOS: Plano de fuerzas excéntrico respecto al baricentro de la sección. Diagrama de tensiones tangenciales. Tensiones principales en la torsión. Curvas isostáticas , hélice de las trayectorias. Diferencia entre torsión pura en secciones circulares y no circulares.
  2. Presencia de este tipo de solicitación en estructuras usuales. Aleros y marquesinas sin continuidad horizontal. Torsión secundaria inducida por conexión de elementos flexionados.
  3. RECURSOS ANALÍTICOS DE CALCULO: Fórmulas simples de verificación para materiales homogéneos. Formulas simples para secciones de hormigón armado; razón de la conformación de armaduras.
  4. CRITERIOS DE DISEÑO: concepto de rigidez torsional. Conceptualizacion de secciones "ideales" a la torsión. Torsión en secciones muy delgadas. Conceptos que parten de la "analogía de la membrana".
  5. PRACTICA: Visualización del estado de torsión. Aparición de la torsión por transmisión de las flexiones de otros miembros. Ejercitación con diagramas de esfuerzos. Verificación de tensiones en piezas de materiales diversos.

UNIDAD 2    ESTRUCTURAS Y PIEZAS ESTRUCTURALES NO CONVENCIONALES

  1. TIPOLOGIA DE PLACAS PLANAS. Formas y bordes no convencionales. Esquemas resistentes.
  2. ENTREPISOS NO VIGADOS
  1. CONCEPTOS : Supresión de la rigidez lineal de apoyo y su transferencia a rigidez superficial. Fajas continuas. Zonificación de los esfuerzos: fajas de columnas, fajas medias, fajas marginales. El elemento superficial sobre apoyos puntuales discretos: repartición de esfuerzos en el entorno, efecto de "punzonado", capiteles y "refuerzos". Rigidez flexional del plano y de las líneas verticales portantes.
  2. RECURSOS ANALITICOS: Concepto de desarrollo del cálculo exacto. Determinación de las solicitaciones por medio del cálculo aproximado: Metodología y reglamentaciones. Uso de tablas de coeficientes. Verificación del punzonado.
  3. CRITERIOS DE DISEÑO: Luces y modulaciones, voladizos, vigas de borde. Predimensionado de espesores en base a fórmulas sencillas atendiendo a los esfuerzos que se presentan. Entrepisos sin vigas alivianados. Orificios, vacíos, corte de la continuidad y otras singularidades.
  4. PRACTICA: Diseño de un entrepiso de hormigón armado estableciendo luces y salvando singularidades dadas como condicionante. Cálculo de espesores de losas, refuerzos y dimensiones de columnas verificando punzonado y flexión.

UNIDAD 3    ENTREPISOS Y CUBIERTAS CON ESTRUCTURAS ALIVIANADAS PLANAS

  1. LOSAS CASETONADAS - EMPARRILLADOS DE VIGAS
  1. CONCEPTOS: Cuadro general de esfuerzos existentes en las estructuras bidimensionales resistentes por flexión. Diferencia entre placa y membrana. Rigidez flexional y torsional en placas. Líneas isostáticas de los esfuerzos principales. Direccionamiento de esfuerzos: Isotropía anisotropía y ortotropía estructural. Emparrillados de vigas, entrepisos casetonados bidireccionales. Pérdida de la rigidez torsional, transición hacia la resistencia flexional dominante. Emparrillados ortogonales y diagonales. Emparrillados radio-anulares para casos axialsimétricos. Propagación de deformaciones y esfuerzos en un entramado de vigas. Condiciones de borde de los emparrillados. Generación de emparrillados apoyados en dos y tres bordes. Configuraciones no convencionales de los bordes. Emparrillados sobre líneas de bordes discontinuas y apoyos discretos. Bordes no infinitamente rígidos.
  2. RECURSOS ANALÍTICOS: Conceptos básicos de cálculo. Compatibilidad de deformaciones en los nudos. Determinación de las incógnitas. Definición de los esfuerzos finales. Metodología y fórmulas de cálculo. Determinación de las flechas máximas. Cargas tributadas a los bordes.
  3. CRITERIO DE DISEÑO: Luces y espesores de diseño. Diseño del casetón y de la placa de compresión. Fórmulas y relaciones sencillas para la determinación de las dimensiones resistentes. Diseño de los bordes de apoyo.
  4. PRACTICA: Diseño de un emparrillado sencillo sobre bordes preestablecidos. Predimensionado y verificación de las secciones adoptadas. Análisis de los resultados. Determinación de la flecha máxima.
  1. GRILLAS PLANAS METALICAS. Su conformación y génesis. Funcionamiento y solicitaciones. Campo de utilización

UNIDAD 4    DISEÑO ESTRUCTURAL PARA EDIFICIOS EN ALTURA

  1. TIPOLOGÍA ESTRUCTURAL: Pautas para el diseño de las estructuras resistentes, características de las estructuras integrantes del conjunto. Concepto de resistencia y de rigidez aplicados a las estructuras del conjunto.

UNIDAD 5    ESTRUCTURAS ESPACIALES EN LOS ENTRAMADOS ESTRUCTURALES

  1. TABIQUES PORTANTES Y NÚCLEOS TABICADOS
  1. CONCEPTO: Funcionamiento de los núcleos de compresión. Su aptitud para proporcionar rigidez flexional al enlace de piezas horizontales. Debilitamiento por orificios y vacíos provocados. Armaduras en tabiques de hormigón armado. Tabiques de mampostería.
  2. RECURSOS ANALITICOS: Determinación de cargas sobre tabiques. Verificación de tabiques de hormigón armado a la compresión y flexión.
  3. CRITERIOS DE DISEÑO: Uso de núcleos tabicados y tabiques aislados para cajas de escaleras y ascensores. Predimensionado de espesores.
  4. PRACTICA: Determinación de cargas y cálculos de verificación.
  1. ESTRUCTURAS EN EL REMATE DE LA EDIFICACION
  1. CONCEPTO: Funcionamiento de estructuras tales como tanques y cisternas para agua, casetas de máquinas de ascensores, reservorios especiales (natatorios, torres de enfriamiento, etc.).
  2. RECURSOS ANALITICOS: Fórmulas simples para determinar la bondad del proyecto. Análisis de cargas sobre las estructuras portantes.
  3. CRITERIOS DE DISEÑO: Proyecto de posible sustentación de estas estructuras en base a las cargas transmitidas.
  1. ESCALERAS: Tipología. Escaleras conformadas por planos flexados. Escaleras de funcionamiento espacial, compuestas por elementos flexotorsionados

UNIDAD 6    ESTRUCTURAS DE TRANSICIÓN

  1. CONCEPTOS: Líneas de descarga de las fuerzas gravantes; su continuidad, su interrupción y desvío por trabajos de compresión y flexión en estructuras de resistencia másica; apeos sobre vigas. El pórtico. Su funcionamiento, esfuerzos y solicitaciones. Excentricidad de la curva de presiones. Relajación de rigidez entre los elementos conformantes. Diseño y predimensionado de las secciones resistentes. Pórticos simples y múltiples. Desvío por flexión en estructuras de alma calada: Estructuras planas reticuladas con y sin diagonales. La viga Vierendeel simple y múltiple. Funcionamiento de sus montantes y cordones: esfuerzos. Desvíos por esfuerzos simples de tracción y compresión: estructuras planas y espaciales. Oblicuidad de columnas. Tensores horizontales en los entrepisos. Sistemas mixtos de desvío.
  2. RECURSOS ANALITICOS: Esquemas vectoriales gráficos y analíticos de cálculo para el desvío de fuerzas. Esfuerzos de estructuras porticadas, su cálculo. Determinación de esfuerzos y dimensionado de la viga Vierendeel. Simplificación mediante isostatización por inclusión de articulaciones en los puntos de inflexión. Caso de la viga en hormigón armado. Los apoyos de las estructuras de transición. Verificación al corte de los miembros de poca luz sometidos a grandes cargas concentradas. Fórmulas de predimensionado.
  3. CRITERIOS DE DISEÑO: Criterios para la adopción de soluciones. Predimensionado de elementos en base a las cargas obrantes y a las luces en juego mediante cálculos simplificados.
  4. PRACTICA: Cálculo completo de distintas estructuras de transición bajo un mismo esquema de cargas. Comparación de soluciones. Dibujo de detalles constructivos. Desarrollo de detalles constructivos en zonas de concentración de esfuerzos.

UNIDAD 7    EDIFICIOS SOMETIDOS A CARGAS HORIZONTALES

  1. ACCIÓN DEL VIENTO EN EDIFICIOS EN ALTURA
  1. CONCEPTO: Acción del viento: generación de su acción dinámica, aspectos aerológicos. Aerodinámica. Ráfagas. Normas vigentes para la determinación de sobrecargas por viento en edificios, normas IRAM 11700. Otras normas. Rigidez transversal de la estructura de un edificio.
  2. RECURSOS ANALÍTICOS: Procedimientos y fórmulas para la determinación de sobrecargas por viento y su distribución como esquema de cálculo sobre las estructuras resistentes. Determinación de esfuerzos en las estructuras por métodos exactos y simplificados. Balances por rigideces. Centro de cargas, centro de rigidez. Flexión y sobrecarga axil de columnas. Los nudos de estas estructuras.
  3. CRITERIOS DE DISEÑO: Diseño de estructuras con rigidez transversal. Distribución de estas rigideces en el cuerpo de la edificación. Tabicamiento y conformación de pórticos resistentes. Estructuras contraviento conformadas por arriostramientos diagonales. Acción localizada del viento sobre grandes paneles de fachada, su contención.
  4. PRACTICA: Determinación de la carga del viento sobre un edificio. Diseño de la estructura resistente. Distribución de las cargas de acuerdo a la relación de las rigideces de los planos resistentes. Cálculo por métodos simplificados de la sobrecarga axil en columnas y de la flexión en éstas y de las vigas de adintelamiento. Detalles constructivos de nudos monolíticos en hormigón armado.
  1. ACCIONES SISMICAS SOBRE LOS EDIFICIOS
  1. CONCEPTO: Génesis de los mismos, tipos de ondas. Esfuerzos dinámicos por aceleración de masas vibrantes. Esquematización de las cargas producidas sobre los edificios. Flexión sísmica. Torsión sísmica inducida por esviación del centro de masas y centro de rigidez. Sismicidad en la Argentina. Mapa sísmico. Normas NAA/80 y CIRSOC. Principales recomendaciones sobre esfuerzos en estructuras y muros.
  2. CRITERIOS DE DISEÑO: Diseño de estructuras sismoresistentes.

UNIDAD 8    CIMENTACIONES DE EDIFICIOS

  1. CONCEPTOS: Conocimiento del funcionamiento de distintos tipos de fundaciones directas no convencionales. Bases excéntricas esquineras. Bases con vigas de transferencia (o Cantilever). Bases combinadas. Zapatas continuas. Plateas de fundación. Soleras de medio elástico: concepto sobre la teoría de las fundaciones elásticas. Fundaciones indirectas. Fundación por medio de cilindros (pozos romanos). Cimentaciones por medio d pilotes, su funcionamiento y características constructivas. Cabezales sobre grupos de pilotes. Diseño de cabezales, distintos tipos. Distribución del pilotaje en el área del edificio. Normas vigentes. Soluciones "en obra" ante problemas especiales de fundación que pueden presentarse durante la ejecución: transferencia de cargas ante la existencia de pozos o rellenos. Submuración de bases o muros existentes. Empuje de los suelos y otras acciones especiales. Conocimiento de los diagramas de empuje de acuerdo a los distintos tipos de terreno. Normas. Empujes sobre estructuras de desplazamiento y sin desplazamiento. Muros y pantallas de contención como cerramiento perimetral de los subsuelos de un edificio. Su funcionamiento. Presencia de napas acuíferas: consideración de su empuje. Estructuras "de fondo" resistentes a la subpresión. Temas especiales: ejecución de muros cortina por procedimientos bentoníticos. Deformaciones de los suelos por consolidación natural. Creación de juntas o discontinuidades en los cuerpos de edificación. Consolidación artificial de terrenos. Suelos colapsibles: problemas que presentan para la cimentación de edificios.. Fallas en fundaciones: Descripción de casos con la finalidad de llegar a conclusiones.
  2. RECURSOS ANALITICOS: Metodología y fórmulas para el cálculo de las distintas fundaciones especificadas en el párrafo anterior. Distribución de las fundaciones de acuerdo al cuadro total de cargas en el área del edificio. Cálculo y distribución de pilotajes.
  3. CRITERIOS DE DISEÑO: Interpretación por parte del Arquitecto del informe elaborado por el especialista en suelos como punto de partida para fijar pautas de diseño de las fundaciones de un edificio. Toma de decisiones sobre la fundación a adoptar. Predimensionado de las fundaciones mediante procedimientos expeditivos.
  4. PRACTICA: Cálculo y planos de detalle de fundaciones. Planos de replanteo de fundaciones para edificios urbanos.