I.
INTRODUCCION.
La Ingeniería Estructural Estructural es parte importante dentro dentro de la formación de un ingeniero civil y mas aun en nuestra región que vive en un creciente desarrollo que requiere de de proyectos constructivos que ayuden a este desarrollo, desarrollo,
por ello su su aprendizaje aprendizaje y
manejo optimo optimo permitirá un buen buen desenvolvimiento desenvolvimiento del ingeniero para para contribuir al desarrollo de nuestro país. El tema a tratar en el presente informe es el sistema aporticado, este sistema de construcción más difundido en nuestro país. Basa su éxito en la solidez, la nobleza y la durabilidad y otros aspectos que en este informe se trata. Iniciaremos haciendo un breve repaso a los diferentes tipos de sistemas constructivos vigentes en nuestro país, para luego tocar a fondo nuestro tema “SISTEMA APORTICADO – DUAL”, donde detallaremos los aspectos importantes referido a sus principales características así como también a sus respectivas ventajas y desventajas para así tener un panorama mas amplio de este sistema y poder aplicarlo de manera mas efectiva durante el desarrollo de nuestra carrera profesional. Esperando se logre alcanzar los objetivos trazados en esta asignatura para el bien propio y de los demás compañeros.
II.
PRESENTACION.
A continuación se presentan una serie de información acerca del tema SISTEMA APORTICADO (DUAL), dando a conocer la información hallada dentro del campo de la Ingeniería Estructural.
Toda la información recolectada de diversos autores, libros de la universidad y diversidad de páginas Web, están plasmadas en este tema de investigación de una madera concreta y resumida, a fin y al cabo el lector pueda conocer un estudio muy específico.
Nosotros como estudiantes de Ing. Civil alumnos del 6º ciclo de la Facultad de Ingeniería de la Universidad César Vallejo, mostramos este tema de investigación dirigido principalmente al Ing. Iván Pilco Castañeda y a todos nuestros compañeros.
Se espera la profunda atención al documento y buena crítica para así mejorar nuestras habilidades adquiridas a diario.
Esperando que el presente informe esté a la altura de las exigencias del curso y cumplir con las capacidades mostradas en el sílabo, dejamos a su criterio.
EL GRUPO
III.
MARCO TEORICO 1. SISTEMAS CONSTRUCTIVOS Es un conjunto de elementos, materiales, técnicas, herramientas, procedimientos y equipos, que son caracatarísticos para un tipo de edificiación
en
particular.
Lo que diferencia un sistema constructivo de otro es además de lo anterior, la forma en que se ven y se comportan estructuralmente los elementos de la edificación, como son: pisos, muros, techos y cimentaciones.
El sistema constructivo no siempre define la edificación en su totalidad, es más común que defina cada una de sus partes; por ej. en un mismo edificio se pueden hacer muros mampuestos, reforzados, estructurales, o una combinación de los mismos. Mientras que se puede usar una cimentación flotante, aislada, corrida,
o
combinación
de
estas.
Si se habla del sistema de carga de un edificio, se puede hablar de un sistema aporticado (vigas y columnas, de nudos rígidos) o un sistema de muros portante, o una combinación de los dos.
Cuando se hace referencia a las losas de entrepiso, se puede hablar, por ejemplo de losas macizas, aligeradas, en metal deck (o de refuerzo
en
lámina),
etc.
Para cada sistema constructivo, se usan diferentes procedimientos de
construcción,
diferentes
materiales
y
su
funcionamiento
estructural, asi como su precio, tambien varían de uno a otro.
2. TIPOS DE SISTEMAS CONSTRUCTIVOS. 2.1. ALBAÑILERIA CONFINADA. La albañilería confinada es el sistema estructural más usado en la construcción de viviendas unifamiliares y multifamiliares debido a su buen comportamiento sísmico y lo económico que resulta el aprovechar los muros divisorios como elementos portantes de carga Vertical y lateral.
2.2. ALBAÑILERIA ARMADA. La albañilería armada plantea una técnica de diseño estructural que se basa en criterios de resistencia y desempeño sísmico, los cuales han sido estudiados y analizados ante los terremotos ocurridos en el pasado, planteando así recomendaciones para lograr un adecuado comportamiento sísmico en este tipo de construcción
2.3. ALBAÑILERIA APORTICADA O DUAL. Un sistema aporticado es aquel cuyos elementos estructurales principales consisten en vigas y columnas conectados a través de nudos formando pórticos resistentes en las dos direcciones principales de análisis (x e y).
2.4. ESTRUCTURAS METÁLICAS. Una estructura metálica es un “conjunto de elementos resistentes
capaz de mantener sus formas y cualidades a lo largo del tiempo, bajo la acción de las cargas y agentes exteriores que ha de estar sometido”.
Estas estructuras cumplen con los mismos condicionantes que las estructuras de hormigón, es decir, que deben estar diseñadas para resistir acciones verticales y horizontales.
2.5. ESTRUCTURAS EN MADERA. La madera, sustancia dura y resistente que constituye el tronco de los árboles, fue el primer material empleado por el hombre debido a sus características como: facilidad de conformación, bajo peso específico, apariencia agradable y buenas propiedades mecánicas, térmicas y acústicas, etc. Estas, y otras propiedades, han dado a la madera variado,
un
campo
especialmente
de
como material
aplicación de la
muy
construcción.
Hoy en día, sin embargo, la aparición de nuevos materiales con mejores propiedades o más económicos, han desplazado en muchos casos a la madera de sus aplicación es tradicionales. Otro factor muy importante que ha llevado a la reducción en el uso de la madera ha sido la escasez de bosques provocada por la deforestación. Las viviendas de madera deben ser técnicamente correctas para brindar un adecuado nivel de habitabilidad. En la construcción de viviendas de Madera, el interés social, las limitaciones de presupuesto no pueden justificarse con precariedad constructiva. Al contrario, es necesaria una mayor inversión en diseño, para asegurar el rango de confort adecuado a los usuarios, reduciendo al mínimo los costos, especialmente los indirectos, que resultan del uso de la vivienda y son permanentes. Comparando con cualquier sistema constructivo alternativo, los gastos de mantenimiento de una vivienda de madera bien diseñada no deben ser superiores ni la vida útil tiene que ser menor
2.6. ESTRUCTURAS EN SECO. (DRYWALL) El Drywall (o muro seco), es un sistema constructivo en seco, que consiste en una estructura de perfiles de acero galvanizado o madera (parantes y rieles), sobre los cuales se colocan paneles incombustibles
de
yeso
(originalmente)
o
fibrocementopor ambas caras. Sirve para la construcción de todo tipo de proyectos dearquitectura, sobre todo para realizar divisiones de a mbientes, tabiques, acabados, cielorrasos y cerramientos El Sistema de Construcción en Seco (Drywall), es una tecnología utilizada en todo el mundo para la construcción de tabiques, cielo rasos y cerramientos,
en
todo
tipo
De proyectos de arquitectura comercial, hotelera, educacional, recre acional,industrial y de vivienda, tanto unifamiliar como multifamiliar. Las
principales
ventajas
que
ofrece
el
Sistema
de
Construcción Drywall, son su rapidez de ejecución, gran versatilidad, menor peso sobre estructuras existentes, limpieza y un menor costo que
los
sistemas
tradicionales,
ofreciendo
ademásmejores niveles de confort y facilidad a la hora de realizar rep araciones omodificaciones tanto en tabiques como en techos falsos
IV.
SISTEMA APORTICADO O SISTEMA DUAL
1. CONCEPTO. Los elementos porticados, son estructuras de concreto armado con la misma dosificación columnas -vigas peraltadas, o chatas unidas en zonas de confinamiento donde forman Angulo de 90º en el fondo parte superior y lados laterales, es el sistema de los edificios porticados. Los que soportan las cargas muertas, las ondas sísmicas por estar unidas como su nombre lo indica-El porticado o tradicional consiste en el uso de columnas, losas y muros divisorios en ladrillo.
2. CARACTERISTICAS.
Es el sistema de construcción más difundido en nuestro país.
Basa su éxito en la solidez, la nobleza y la durabilidad.
Sus elementos estructurales principales consisten en zapatas, vigas y columnas conectados a través de nudos formando pórticos resistentes en las dos direcciones principales de análisis
(x e y).
Se recomienda para edificaciones desde 4 pisos a más.
Los muros o tabiquería divisorios son movibles.
Antisísmicos (buena resistencia a la vibración).
A luces más largas puede resistir cargas mayores.
Las instalaciones hidro-sanitarias y eléctricas pueden ser ubicadas entre las viguetas.
3. VENTAJAS.
El sistema aporticado tiene la ventaja al permitir ejecutar todas las modificaciones que se quieran al interior de la vivienda, ya que en ellos muros, al no soportar peso, tienen la posibilidad de moverse.
Proceso de construcción relativamente simple y del que se tiene mucha experiencia.
Generalmente económico para edificaciones inferiores a 20 pisos.
El sistema aporticado posee la versatilidad que se logra en los espacios y que implica el uso del ladrillo.
El sistema porticado por la utilización muros de ladrillo y éstos ser huecos y tener una especie de cámara de aire, el calor que trasmiten al interior de la vivienda es mucho poco.
4. DESVENTAJAS.
Las luces tienen longitudes limitadas cuando se usa concreto reforzado tradicional (generalmente inferiores a 10 metros). La longitud de las luces puede ser incrementada con el uso de concreto pretensado.
Generalmente, los pórticos son estructuras flexibles y su diseño es dominado por desplazamientos laterales para edificaciones con alturas superiores a 4 pisos.
Este tipo de construcción húmeda es lenta, pesada y por consiguiente más cara.
Obliga a realizar marcha y contramarcha en los trabajos.
5. ESTRUCTURAS APORTICADAS En el diseño de estructuras aporticadas intervienen los siguientes elementos estructurales.
a) Losas: aligeradas, macizas, nervadas. b) Columnas. c) Zapatas: aisladas, combinadas. d) Muros no portantes. e) Cimentaciones corridas para muros no portantes. Los cuatro primeros tienen comportamiento no estructural, es decir soportan el peso de las cargas vivas y mientras. Las dos últimas son las que intervienen para serrar los ambientes no teniendo una función netamente estructural.
CONDICIONES DE DISEÑO DE PORTICOS PRINCIPALES Y SECUNDARIOS 1
2
1
2
C
C
C
C
B
B
B
B
A
A
A
A
1
2
1
2
Los pórticos principales soportan el peso de las lozas es decir las vigas de los pórticos reciben las cargas y se transmiten a las columnas y estas a las zapatas.
Las zapatas transmiten las cargas al suelo.
En la figura mostrada (fig. a) los pórticos principales son A-A, B-B, C-C debido a que estos soportan el peso de la losa.
Para el metrado de cargas se tendrá en cuenta el ancho
tributario
de
losa
que
reciban
las
vigas
principales así como el peso propio de la misma, más las cargas vivas. Estas vigas son por lo general de gran peralte y tienen función estructural.
Las columnas de los pórticos, se diseñaran de acuerdo a
las
cargas
que
reciben.
Estas
tienen
función
estructural.
Las columnas de los pórticos secundarios no soportan el peso de las losas y en la figura a, están constituidas por los ejes 1-1 y 2 -2.
Si la losa se arma como en la figura “b” los pórticos
principales serán los ejes 1-1, 2-2 y los secundarios serán A-A, B-B y C-C.
Este tipo de pórticos conocidos como pórticos simples es uno de los más sencillos. Tiene la ventaja que permiten usar los espacios libremente. Se utiliza para estructuras no muy altas ya que en caso contrario las dimensiones
de
las
columnas
aumentan
considerablemente.
Los pórticos van cada 4 o 5 metros. El espaciamiento de estos estará en función de los peraltes de las losas y las vigas.
Si el espaciamiento es muy grande entre los pórticos entonces los peraltes serán mayores.
6. CRITERIOS PARA UNA BUENA ESTRUCTURACIÓN. 6.1
CIMENTACIONES Las estructuras aporticadas se caracterizan porque las columnas reposan sobre zapatas. Las
zapatas
aparecen
cuando
la
capacidad
de
resistencia de la columna no soporta el peso que recibe y es necesario ensanchar la base para que las cargas se transmitan al suelo.
6.2
COLUMNAS.
Al
estructurar
se
busca
qu e
la
ubicación
de
las
columnas y vigas tengan la mayor rigidez posible,
de
modo que el sismo al atacar, estas soporten dichas fuerzas sin alterar la estructura.
6.3
VIGAS En el caso de las vigas se colocaran buscando que la viga repose sobre su menor dimensión.
6.4
LOSAS. El
espesor
de
la
losa
estará
en
función
de
la
separación entre los apoyos. Se la losa es aligerada las viguetas se armaran en la dirección en que la separación entre apoyos sea la menor. Según el reglamento Peruano de Concreto Armado el espesor de la losa será ejes.
l
25
donde
l
es la luz libre entre
ILUSTRACIÓN DE LA ESTRUCTURA EN 3D 1.
SISTEMA APORTICADO.
2. ZAPATAS, VIGAS Y COLUMNAS.
3. CIMIENTOS, SOBRECIMIENTOS Y COLUMNAS.
4. CIMIENTOS CORRIDOS, VIGAS Y COLUMNAS
