Un Sistema Estructural

Un sistema estructural es aquel compuesto de uno o varios elementos estructurales dispuestos de tal forma que, tanto la estructura total como cada uno de sus componentes, son capaces de mantenerse sin cambios apreciables en su geometría durante las aplicaciones de carga y descarga.

Está formada por dos partes; Infraestructura y Superestructura, estas se caracterizan por función arquitectónica y estructural, así mismo se clasifican en sección activa y de superficie activa.

Los sistemas estructurales de sección activa son sistemas de elementos lineales rígidos y macizos, incluido su forma compacta de losa, en los que la transmisión de cargas se efectúa a través de la movilización de fuerzas seccionales. Los componentes están sometidos a flexión ó solamente a compresión o tracción. Dentro de estos sistemas se tiene a las armaduras y los marcos. Las armaduras o estructuras armadas son ensambles de tirantes (T) y puntales (C) configurados en triángulos con juntas articuladas, de manera que todas las cargas internas sean axiales, sin flexión y sin cortante. Dentro de las armaduras están: Cables arriostrados, Armaduras planas y tridimensionales y por último los arcos espaciales.

Dentro de estos sistemas se tiene también a los conocidos marcos de carga. Los marcos estructurales son aquellos conformados por elementos horizontales (como vigas y losas) y por elementos verticales (como columnas y muros) unidos rígidamente en sus extremos y que transfieren cargas al suelo o cimentación a partir de su resistencia a la flexión y al pandeo como resultado de sus momentos de reacción internos (flectores). A su vez los marcos pueden ser: columnas y muros, vigas y losas o marcos rígidos.

Los sistemas estructurales de superficie activa son sistemas de superficies flexibles (con poca o nula resistencia a la l flexión) que resisten esfuerzos de tracción, compresión y cortante, transmitiendo las fuerzas a través de la resistencia de las superficies y de una forma adecuada de la superficie. Los elementos están sometidos a solicitaciones de membrana, es decir, a fuerzas coplanares. Dentro de estos sistemas se tiene a los sistemas funiculares y los cascarones. Los sistemas funiculares son aquellos cuya forma responde a las cargas aplicadas, de modo que las fuerzas internas resultantes son de compresión o tracción directa. Dentro de estos sistemas tenemos: los cables catenaria, carpas o membranas, estructuras neumáticas, arcos y bóvedas.

Dentro de estos sistemas se tiene también a los cascarones. Los cascarones son estructuras de superficie delgada, plana o curva, que transmiten cargas de tensión, compresión y corte a sus apoyos, con nulo o pequeños esfuerzos de flexión. Se distinguen delas bóvedas tradicionales por su capacidad para resistir tensiones .La mayoría se construye con concreto amado y también de acero, madera laminada y plásticos resistentes. Dentro de estos sistemas tenemos: cascarones propiamente y placas dobladas.

Las estructuras de vector activo comprenden las cerchas o armaduras; éstas son estructuras de miembros rectos, dispuestos triangularmente, con cargas concentradas aplicadas en los nudos, y con fuerzas internas de tensión y/o compresión. Las cerchas tienen gran versatilidad en su uso, pues le permiten al ingeniero una gran flexibilidad para adaptarse a las necesidades de un problema particular.

La cercha es una forma estructural relativamente reciente, atribuida a Palladio (siglo XVI), pero usada ampliamente en puentes de acero solo a partir del siglo XVIII. Permite soportar grandes cargas transversales, como en la acción de viga, pero con deflexiones y cantidad de material muchos menores.

...