INTRODUCCION
A través de la historia de las estructuras hechas por el hombre, éste se ha vuelto un maestro en disminuir el peso por metro cuadrado cubierto. Porque intuitivamente, ha sabido que en general, el peso implica mayor cantidad de materiales, tanto para la estructura que cubre, como la que soporta. Desde la antigüedad se ha tenido la necesidad de cubrir superficies para protegerse del exterior, por lo que en la época de los asirios pasando por lo gótico, hasta nuestros días, al graficar el peso por metro cuadrado cubierto contra el tiempo transcurrido durante este lapso, se tiene una curva hiperbólica, que tiende a lograr cubrir grandes claros con estructuras cuyo peso es tan reducido como no era imaginado, como los techos colgantes Las llamadas estructuras a base de placas plegadas no son techos colgantes, sino un subgrupo de los cascarones prismáticos, que aparte de soportar su peso propio a través de las fuerzas de membrana, lo hacen a través de las fuerzas debidas a flexión de cada una de las placas que constituyen un sistema de placas plegadas.
LAMINAS PLEGADAS
I.
OBJETIVOS
El presente trabajo, tiene por objeto familiarizar al alumno con la tipología estructural “Láminas Plegadas”, sus tipologías, conocimientos básicos sobre el funcionamiento estructural, aplicaciones y pre dimensionado.
II.
HISTORIA
El principio fue empleado por primera vez por Ehleis en Alemania en 1924, pero no para cubiertas si no para grandes depósitos de carbón, fueron estas estructuras las que primero se construyeron, empleando placas plegadas en v para su fondo, desde entonces este tipo de placas plegadas fueron usadas más ampliamente en Rusia, Europa. Antes se llamaban ubicación a dos aguas (Pitcher Roofs) Ingeniero americano Milo Ketchum cambio el nombre al convertirse en presidente del comité ASCE (America society of civil enginners) a Lamina Plegada (folded plates).
III.
DEFINICION
Las láminas plegadas son estructuras de tipo espacial que trabajan básicamente por forma, similares a las envolturas cilíndricas. Unidas por sus bordes, aristas y apoyadas en sus extremos pueden comportarse como losas, aunque en general todas las estructuras pueden ser plegadas para aumentar su inercia. Las placas plegadas pueden ser, prismáticas, no prismáticas, poliédricas que se pueden construir de madera, acero, aluminio o concreto armado.
Se
utiliza este tipo de estructura solicitadas a flexión, losas y pórticos; también se presta para el diseño de plantas de edificios en altura, para resistir acción de cargas horizontales.
IV.
CONCEPTOS GENERALES
Los procedimientos .de análisis de láminas plegadas se pueden clasificar, de un modo muy general, en específicos y no específicos. Los primeros consideran las peculiaridades geométricas de la estructura, teniendo en · cuenta el esquema resistente de la misma: acciones de laja y placa. Los segundos constituyen técnicas generales de cálculo de estructuras que, en particular, pueden ser aplicadas al estudio de las láminas plegadas. Dentro de los procedimientos específicos, cabe realizar una su clasificación en métodos manuales y por computador. Ambos, a su vez, se pueden dividir en analíticos y numéricos. Los procedimientos manuales tuvieron su importancia en una época precomputador y actualmente su utilización se restringe al estudio de casos muy sencillos o a comprobaciones relativamente rápidas. Los métodos analíticos consideran que las magnitudes de interés en el cálculo son desarrollables en serie, bien mediante desarrollos de Fourier, con lo cual las condiciones de apoyo han de corresponder al tipo tímpano, bien a través de funciones de Rayleigh, que permiten el tratamiento de situaciones más generales de sustentación. Los procedimientos numéricos utilizan, tanto en el desarrollo teórico, como en la obtención de resultados, técnicas numéricas de análisis. 87 Sin embargo, la subdivisión anterior no es tajante, pues, de hecho, existen numerosos métodos semianalíticos, es decir, que consideran desarrollos teóricos analíticos, aplicando posteriormente técnicas numéricas para la obtención de los resultados. Por último, y entre los métodos no específicos, cabe destacar los de diferencias finitas, bandas fmitas, segmentos finitos y, sobre todo, el método de los elementos finitos.
V.
CARACTERISTICAS
FACIL ENCONFRADO AL NO REQUERIR CERCHAS QUE POR TRATARSE DE SUPERFECIES PLANAS
PLACASDOBLADAS
LOS ELEMENTOS QUE INTEGRAN LA FORMA EXTERIOR SON LOS MISMOS QUE LIMITAN EL ESPACIO INTERIOR
CAPACIDAD PARA TOMAR CARGAS CONCENTRADAS
FACIL INTERSECCION DE DIFERENTES PLIEGUES PERMITE LLEGAR CON ELEMENTOS AFINES A LAS SOLUCIONES DE TIPO MARCOS.
SON SUPERFICIES DOBLADAS GENERALMENTE HECHAS DE CONCRETO POCO ESPESOR Y REFORZADO CON MAYA DE ACERO
PORSU FORMA OFRECEN MEJORES CONDICIONES DE ACUSTICA, YA QUE LAS PLCAS CON CIERTA DISPOSICION PUEDEN ACTUAR COMO ELEMENTOS REFLECTORES EN LAS ONDAS SONORAS.
CARACTERISTICAS FISICAS DE LAS PLACAS DOBLADAS
Estas placas de metacrilato finas, estilo sobre, están recomendadas para interiores ya que no ofrecen ningún tipo de sellado del papel que se introduce. Si se coloca en exteriores, la gráfica puede resultar perjudicada, al estar expuesta a la humedad y otros factores meteorológicos. Ilustración 1FLECCION DE UAN PLACA CIRCULAR EMPOTRADA
Las placas de metacrilato finas están disponibles en varios tamaños que se adaptan a todas las necesidades de los distintos comercios y negocios. Las placas pueden fijarse a la pared o a cualquier mueble mediante cinta de doble cara o pasta adhesiva. Una de las ventajas de las placas finas de metacrilato es que permiten sustituir las ofertas o las promociones de una manera cómoda, limpia y sencilla. Ilustración 2DEFORMACION DE UNA PLACA
Constructivamente son sólidos deformables en los que existe una superficie media (que es la que se considera que aproxima a la placa o lámina), a la que se añade un cierto espesor constante por encima y por debajo del plano medio. El hecho de que este espesor es pequeño comparado con las dimensiones de la lámina y a su vez pequeño comparado con los radios de curvatura de la superficie, es lo que permite reducir el cálculo de placas y láminas reales a elementos idealizados bidimensionales Uno de las ventajas de los materiales compuestos de matriz orgánica es su elevada resistencia. existen numerosas aplicaciones con la construcción donde el elemento resistente se ha realizado en ese tipo de materiales. Hasta ahora han sido casos aislados pero es precisamente en estos momentos cuando estamos presenciando un punto de inflexión y a partir de ahora se prevén aplicación a gran escala. A mediados de los 70s, En UU.EE, fabrico un sistema de aulas utilizando solamente. Esto fue posible doblando las unidades de placas planas dentro de un sistema de placas dobladas de manera que la forma estructural completa proporcionaba rigidez al edificio. En ocasiones se utilizó una forma geométrica de icosaedro
En ingeniería estructural, las placas y las láminas son elementos estructurales que geométricamente se pueden aproximar por una superficie bidimensional y que trabajan predominantemente a flexión. Estructuralmente la diferencia entre placas y láminas está en la curvatura. Las placas son elementos cuya superficie media es plana, mientras que las láminas son superficies curvadas en el espacio tridimensional (como lás cúpulas, las conchas o las paredes de depósitos
PLACAS; USOS EN CONSTRUCCION Las placas son estructuras rígidas, piaras, generalmente monolíticas, que dispersan las cargas aplicadas según un patrón multidireccional, con las cargas siguiendo generalmente las rutas más cortas y más rígidas hasta los apoyos. Un ejemplo común de una placa es una losa de concreto reforzado. Una placa puede visualizarse como una serie de vigas adyacentes 1. con forma de franjas interconectadas continuamente a lo largo de sus longitudes. A medida que una carga aplicada se transmite a los apoyos mediante la flexión de una viga en forma de franja, la carga se distribuye en la placa 2. completa mediante fuerza cortante vertical que se transmite desde la franja de flexionada a las franjas adyacentes. La flexión de una viga en forma de franja también causa la torsión de las franjas transversales, cuya resistencia a la torsión aumenta la rigidez total de la placa. Por lo tanto, mientras que la flexión y la 3. fuerza cortante transfieren una carga aplicada en la dirección de la viga en forma de franja con carga, la fuerza cortante y la torsión transfieren la carga en ángulo recto con la franja cargada. Una placa debe ser cuadrada o casi cuadrada para asegurarse de que se comporte como una estructura de dos sentidos. Cuando una placa se hace más rectangular que cuadrada, disminuye la acción de dos sentidos y se desarrolla un sistema de un sentido que sigue la dirección más corta porque las franjas más cortas de la placa son más rígidas y sustentan una parte mayor de la carga 4.
Las estructuras de placas plegadas están compuestas de elementos plegados de gran peralte unidos rígidamente 5. A lo largo de sus bordes y que forman ángulos agudos para apuntalarse entre sí contra el pandeo lateral. Cada plano 6. Se comporta como una viga en la dirección longitudinal 7. En la dirección corta, el claro se reduce por cada pliegue que actúa como un apoyo rígido. Las franjas transversales se comportan como una viga continua apoyada en los puntos de los pliegues. Los diafragmas verticales o los marcos rígidos rigidizan una placa plegada contra la deformación del perfil del pliegue. La rigidez resultante de la sección transversal permite que una placa plegada cubra distancias relativamente largas.
Un marco espacial está compuesto de elementos lineales rígidos cortos triangulados en tres dimensiones y sujetos solamente a tensión o compresión axiales. La unidad espacial más simple de un marco espacial es un tetraedro que tiene cuatro nodos y seis miembros estructurales. Debido a que el comportamiento estructural de un marco espacial es análogo al de una placa, su crujía de apoyo debe ser cuadrada o casi cuadrada para asegurarse de que se comporta como una estructura de dos sentidos. Aumentar el área de contacto de los apoyos aumenta el número de miembros a los cuales se transfiere la fuerza cortante y reduce las fuerzas en los miembros 8.(VER GRAFICO)
Ilustración 3 PROCEDIMIENTOS
VI.
VENTAJAS Y DESVENTAJAS
VENTAJAS
Poseen mayor estabilidad.
Mejor vision bajo ambientes iluminados
Resulta economico en cuanto material
Mas delgada y flexible
DESVENTAJA S El sobrepeso en el voladizo provoca deformaciones
Genera impacto ambiental
Proceso de fabricacion caro
Sin proteccion alguna los voladizos suelen ser la pare que se degrada con rapidez
