Construccion I Unidad 3

Identificación y determinación del tipo de Sub-estructura a emplear de acuerdo al proyecto estructural.

SUBSISTEMA ESTRUCTURAL Podemos entender el subsistema estructural como el paquete de elementos que soportan además del peso propio de sus materiales, los elementos arquitectónicos, personas y muebles que realizarán en él las labores para las cuales fue diseñado el edificio. Los sistemas mas utilizados en Colombia para la construcción de edificios son: el sistema “esqueletal” [vigas y columnas] y el sistema de mampostería estructural [cimientos, muros, y cubierta como unidad estructural]. La estructura la podemos dividir en: Subestructura y Superestructura. Figura 02: Sistema de mampostería estructural. Figura 03: Subsistema estructural.

2.3. SUB-ESTRUCTURA En un edificio, está constituida por un conjunto de elementos (zapatas, pedestales, vigas de amarre etc.), relacionados entre sí y de acuerdo con su capacidad de trabajo, forma y resistencia. Su presencia es indispensable en todo edificio que tenga que responder a cargas y al desgaste; es por esto, que solo podrá ser sustituida por otro sub- sistema que cumpla el mismo papel con similar o mejor eficiencia. 2.3.1. PILAS En esencia, se trata de un poso seco que se excava hasta encontrar la resistencia optima del terreno, según la profundidad determinada por el estudio de suelos y los cálculos estructurales; para posteriormente ser vaciado en concreto reforzado con estribos que se colocan en forma de anillos amarrados a los hierros terminales en gancho.

Generalmente se entierran a gran profundidad (5m–30m). 2.3.2. PILOTES Son elementos verticales parecidos a las pilas, pero de menor tamaño y enterrados a poca profundidad (3m–4m), pueden ser en concreto simple, ciclópeo, reforzado, vaciados o hincados (prefabricado); pueden trabajar por punta o fricción.. Ambos elementos (pilas y pilotes) soportan las zapatas y los pedestales. 2.3.3. ZAPATAS Elementos estructurales cuyo largo y ancho son grandes con respecto a su grueso o altura; su función es distribuir las cargas verticales que reciben de las columnas y pedestales al terreno,. normalmente están a poca profundidad (3-4 metros). 2.3.4. PEDESTALES Elementos estructurales de mayor diámetro o sección que la columnas y menor que las zapatas, su función estructural es distribuir las cargas verticales a la zapata en forma de triangulo, su sección varia de acuerdo con las cargas de la edificación. Figura 04: detalle de zapata. 2.3.5. VIGA DE FUNDACIÓN O AMARRE Elemento horizontal cuya sección es pequeña con respecto a su longitud, su trabajo es amarrar los elementos verticales columnas y también repartir cargas al terreno; estructuralmente están sometidos a esfuerzos de tracción arriba, y compresión abajo. Generalmente los materiales utilizados son concreto (mezcla en proporciones adecuadas de cemento, arena, triturado y agua según dosificaciones), y acero que es el material de refuerzo.

MUROS DE CONTENCIÓN Elementos verticales; vaciados en concreto o conformados por otros materiales, su función es soportar cargas o fuerzas horizontales producidas por el terreno, funcionan por gravedad, en voladizo o confinados, estos muros adquieren una forma geométrica de “T o L”. En los muros de contención, mientras más monolítica sea su construcción mayor será su resistencia a los esfuerzos. La unión en muros de contención se realiza mediante el sistema machihembrado, tratando que el encajamiento producido por este tipo de unión contrarreste a los esfuerzos a los que se someta. 2.4. SUPER-ESTRUCTURA Cuando en el sistema constructivo Figura 05: despiece de superestructura hablamos de súper-estructura, nos referimos a todos los elementos necesarios para sostener, (el peso propio del edificio, los muebles y personas que realizarán alguna función en él); y transportar las cargas a los elementos de la sub- estructura. Los edificios están conformados por planos horizontales, verticales, e inclinados; de esta forma las cargas, se transportarán al terreno según el plano donde se encuentren. Los elementos que están por debajo del nivel del terreno, los denominamos como sub- estructura y los que están por encima de este nivel son los que denominados como súper- estructura. La super-estructura se compone de elementos como Columnas, muros portantes, pórticos, vigas, losas, cubiertas, escalas o gradas.

6. 2.4.1. COLUMNAS Elementos verticales aislados, cuya sección en pequeña con respecto a su longitud; transportan las cargas de las losas al pedestal. Las columnas se encuentran sometidas principalmente a esfuerzos de compresión. En sus dimensiones se deben tener en cuenta factores como la relación entre su áreas y su longitud, para evitar problemas de pandeo; así como su momento de inercia. 2.4.2. MAMPOSTERIA Las estructuras que basan su sostenimiento en muros, se comportan como un conjunto integrado por los muros y cubierta [techos / losas] que buscan como unidad llevar los esfuerzos verticales y horizontales al terreno. Los muros estructurales son planos verticales que absorben las cargas, siendo su trabajo principal el de compresión; los muros pueden sufrir ante cargas horizontales esfuerzos de flexión, vuelco o pandeo como si fuese una losa puesta a trabajar de forma vertical y no horizontal como es acostumbrado. Es por esto que en la construcción de estos muros se debe considerar el material, la longitud y la existencia de elementos que ayuden a su soporte. Figura 06: Mampostería estructural 2.4.3. PORTICOS Elemento conformado por la conjugación de columnas y vigas. El sistema estructural de pórticos permite una gran libertad en los espacios, ya que las columnas están aisladas en sentido longitudinal. Los pórticos funcionan como estructuras planas ya que las acciones, reacciones luces y deformaciones se dan en un mismo plano. Figura 07: Tipos de pórticos

7. 2.4.4. VIGAS Elementos similares a las vigas de fundación, pero que hacen parte de las losas, son elementos que tienen como función, unificar esfuerzos mediante elementos lineales. Estos elementos lineales horizontales ayudan a la transmisión de cargas monolíticamente unidas a la columnas, de esta forma funcionan como un pórtico y actúan generalmente bajo cargas verticales a flexión. Figura 08: Empate de columna con viga. 2.4.5. LOSAS Elementos estructurales horizontales que constituyen los pisos de los edificios, generalmente planos, con largo y ancho de mayor tamaño que el espesor; las losas están compuestas por otros elementos más pequeños (vigas, viguetas, aligerantes, recubrimiento, etc.). Bajo cargas verticales actúan a flexión, cizalladura, torsión y fisuras axiales. Figura 09:

...