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TALLER DE TECNOLOGÍA 3

TENSIONES�

DIEGO MUÑOZ C.


INDICE

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INTRODUCCIÓN............................................................ PÁGINAS 3-4 ¿QUE SON LAS TENSIONES........................................PÁGINAS 5-6 TRACCIÓN........................................................................PÁGINAS 7-8 COMPRESIÓN..................................................................PÁGINAS 9-10 FLEXIÓN............................................................................PÁGINAS 11-12 CASO A TRACCIÓN........................................................PÁGINAS 13-20 PLANIMETRIAS CASO A TRACCIÓN.........................PÁGINAS 21-24 ANÁLISIS CASO A TRACCIÓN.....................................PÁGINAS 25-28 CASO A COMPRESIÓN..................................................PÁGINAS 29-36 PLANIMETRIAS CASO A COMPRESIÓN.................. PÁGINAS 37-40 ANÁLISIS CASO A COMPRESIÓN...............................PÁGINAS 41-44 CASO A FLEXIÓN............................................................PÁGINAS 45-52 PLANIMETRIAS CASO A FLEXIÓN............................ PÁGINAS 53-56 ANÁLISIS CASO A FLEXIÓN.........................................PÁGINAS 57-60 CONCLUSIONES..............................................................PÁGINAS 61-62 BIBLIOGRAFÍA.................................................................PÁGINAS 63-64

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INTRODUCCIÓN

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DESDE QUE EL SER HUMANO PRIMITIVO COMENZÓ A CONSTRUIR SU PROPIA MORADA, PASANDO POR LAS GRANDES Y MASIVAS CONSTRUCCIONES ROMANAS, LAS MONUMENTALES CATEDRALES DEL RENACIMIENTO Y LLEGANDO HASTA LOS IMPONENTES RASCACIELOS DE LA ACTUALIDAD, EL PRINCIPAL DESAFÍO AL QUE SE VE ENFRENTADA LA OBRA ES Y SERÁ SIEMPRE QUE LA CONSTRUCCIÓN NO SE CAIGA. PARA ELLO SE HACE NECESARIO COMPRENDER CÓMO TRABAJAN LOS MATERIALES Y ESTRUCTURAS QUE FINALMENTE ESTÁN SIEMPRE SOMETIDAS A 3 TENSIONES BÁSICAS QUE SE IRAN VIENDO A LO LARGO DE ESTAS PÁGINAS.

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多QUE SON LAS TENSIONES?

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TODO ELEMENTO O ESTRUCTURA ESTA SIEMPRE SOMETIDO A TENSIONES QUE LO DEFORMAN, SIN EMBARGO ALGUNAS VECES TIENEN VALORES TAN PEQUEÑOS QUE ESTAS DEFORMACIONES SON IMPERCEPTIBLES. ESTAS TENSIONES SON MUY COMPLEJAS Y ACTÚAN DE MÚLTIPLES MANERAS, NO OBSTANTE TODAS ESTÁN FORMADAS POR TRES ESTADOS BÁSICOS DE TENSION: TRACCIÓN - COMPRESIÓN - CORTE . TAMBIÉN ESTA LA FLEXIÓN, UNA COMBINACIÓN ENTRE TRACCIÓN Y COMPRESIÓN.

Parque de la Muralla ,Centro de Lima. (Tracción y compresión).

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Coliseo Romano(Compresión)

Casa Ponce (Flexión)

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TRACCIÓN

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TRACCIÓN CORRESPONDE A LA TENSIÓN DE UN ELEMENTO EN QUE SUS PARTÍCULAS TIENDEN A “MOVERSE EN DIRECCIONES OPUESTAS, EN OTRAS PALABRAS TIENDEN A SEPARARSE O ALARGARSE. SE CUMPLE QUE GENERALMENTE LOS ELEMENTOS QUE TRABAJAN BIEN A TRACCIÓN NO LO HACEN BIEN A COMPRESIÓN Y VICEVERSA, DE ESTE MODO UN CABLE POR EJEMPLO PUEDE RESISTIR GRANDES TRACCIONES, PERO SI SE LE COMPRIME SE DEFORMA FACILMENTE. LAS DEFORMACIONES ASOCIADAS A LA TRACCIÓN SON EL ALARGAMIENTO, Y ASOCIADO A ESTE LA DISMINUCION DE SECCIÓN QUE SE DA EN LOS CABLEV AL EXPERIMENTAR EL ALARGAMIENTO. LOS CABLES DE UN PUENTE COLGANTE SON UN EJEMPLO DE ELEMENTO SOMETIDO A TRACCIÓN, LAS TENSOESTRUCTURAS SON UN EJEMPLO EN DONDE TRABAJAN TANTO ELEMENTOS TRACCIONADOS COMO COMPRIMIDOS.

Cuerda traccionada

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deformación de un elemento sometido a tracción

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COMPRESIÓN

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COMPRESIÓN CORRESPONDE A LA TENSIÓN EN QUE LAS PARTICULAS DEL ELEMENTO TIENDEN A JUNTARSE ENTRE SI, Y AL IGUAL QUE CON LA TRACCIÓN LOS ELEMENTOS RESISTENTES A LA COMPRESIÓN COMO LOS LADRILLOS POR EJEMPLO TIENEN UNA MUY BAJA RESISTENCIA A LA TRACCIÓN. EL “ACORTAMIENTO” ES UNA DEFORMACIÓN ASOCIADA A LA COMPRESIÓN YA QUE LAS PARTÍCULAS SE COMPRIMEN EN DEMASÍA. OTRA DEFORMACIÓN POR COMPRESIÓN ES EL PANDEO QUE SE DA EN ELEMENTOS MÁS ESBELTOS. EJEMPLOS DE COMPRESIÓN LOS ENCONTRAMOS EN LAS COLUMNAS, LAS PIRÁMIDES, EL COLISEO (EN ESTRUCTURAS ANTIGUAS GENERALMENTE PORQUE LOS MATERIALES COMO LA PIEDRA SOPORTAN NIVELES DE COMPRESIÓN TAN ALTOS QUE NO ES NECESARIO HACER NINGÚN CÁLCULO PARA CONSTRUIR OBRAS DE ESTE TIPO), Y EN GENERAL EN ESTRUCTURAS DE GRAN MASA.

deformación de un elemento sometido a compresión

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columnas trabajando a compresión

pandeo producido por compresión

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COMPRESIÓN CORRESPONDE A LA TENSIÓN EN QUE LAS PARTICULAS DEL ELEMENTO TIENDEN A JUNTARSE ENTRE SI, Y AL IGUAL QUE CON LA TRACCIÓN LOS ELEMENTOS RESISTENTES A LA COMPRESIÓN COMO LOS LADRILLOS POR EJEMPLO TIENEN UNA MUY BAJA RESISTENCIA A LA TRACCIÓN. EL “ACORTAMIENTO” ES UNA DEFORMACIÓN ASOCIADA A LA COMPRESIÓN YA QUE LAS PARTÍCULAS SE COMPRIMEN EN DEMASÍA. OTRA DEFORMACIÓN POR COMPRESIÓN ES EL PANDEO QUE SE DA EN ELEMENTOS MÁS ESBELTOS. EJEMPLOS DE COMPRESIÓN LOS ENCONTRAMOS EN LAS COLUMNAS, LAS PIRÁMIDES, EL COLISEO (EN ESTRUCTURAS ANTIGUAS GENERALMENTE PORQUE LOS MATERIALES COMO LA PIEDRA SOPORTAN NIVELES DE COMPRESIÓN TAN ALTOS QUE NO ES NECESARIO HACER NINGÚN CÁLCULO PARA CONSTRUIR OBRAS DE ESTE TIPO), Y EN GENERAL EN ESTRUCTURAS DE GRAN MASA.

FLEXIÓN FLEXIÓN

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COMO YA SE HA DICHO, LAS TENSIONES PUEDEN COMPRENDERSE A PARTIR DE TRES ESTADOV BÁSICOS QUE SE VAN COMBINANDO. UNA DE LAS COMBINACIONES CORRESPONDE A LA FLEXIÓN, EN QUE UN ELEMENTO ESTÁ SOMETIDO TANTO A TRACCIÓN COMO COMPRESIÓN, ACTUANDO ALGUNAS FIBRAS A TRACCIÓN, A COMPRESIÓN Y OTRAS NO TRABAJANDO A NINGÚN ESFUERZO. LAS VIGAS Y VOLADIZOS SON LOS PRINCIPALES ELEMENTOS QUE SE VEN SOMETIDOS A FLEXIÓN, Y ES SUMAMENTE IMPORTANTE QUE NO EXPERIMENTEN DEFORMACIONES DEBIDO A FLEXIÓN.

deformación de un elemento sometido a flexión

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vigas trabajando a flexión

fibra superior comprimida, fibra media no trabajando, fibra inferior traccionada

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CASO A TRACCIÓN

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SUSPENSION BRIDGE

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TRIFT BRIDGE ES UNO DE LOS PUENTES COLGANTES MÁS ESPECTACULARES DE LOS ALPES . A UNA ALTURA DE 100 METROS Y CON 170 METROS DE LARGO ES EL PUENTE PEATONAL MAS LARGO DEL MUNDO. LAS SOLUCIONES PLANTEADAS A SU REQUERIMIENTO ESTRUCTURAL; COMO LOS VIENTOS DE ALTA MONTAÑA, EL PESO QUE APORTA LA NIEVE ADEMÁS DEL PESO PROPIO Y EL QUE APORTAN LOS CAMINANTES SON DE UNA ABRUMADORA SIMPLEZA Y CLARIDAD. 

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SE ENCUENTRA UBICADO EN LA CIMA DEL GLACIAR TRIFT, EN LOS ALPES SUIZOS, SIENDO UN PUNTO DE GRAN INTERES TURÍSTICO.

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OBRA: SUSPENSION BRIDGE, TRIFT GLACIER AUTOR: INGENIEURBÜRO HANS PFAFFEN, CHUR UBICACIÓN: TRIFT GLACIER EN LOS ALPES AÑO: 2009

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PLANIMETRÍAS

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PLANTA ESCALA 1:1000

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CORTE ESCALA 1:50

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DETALLE ESCALA 1:10

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ANÁLISIS

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EL DESAFÍO ERA UNIR DOS PUNTOS BASTANTE SEPARADOS, Y A UNA IMPORTANTE ALTURA

VISTO EN PLANTA LAS FUERZAS HORIZONTALES REPRESENTADAS POR EL VIENTO DAN CUENTA QUE EL SISTEMA NO ES ESTABLE EN SI MISMO.

VISTO EN ELEVACIÓN EL PUENTE SE ENCUENTRA PROPENSO A LA OSCILACIÓN. ESTO, COMO LO ANTERIOR DA CUENTA QUE EL PUENTE REQUIERE ESTRUCTURAS ANEXAS QUE LE ASEGUREN ESTABILIDAD.

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PARA SOLUCIONAR EL PROBLEMA DE LAS FUERZAS HORIZONTALES DEL VIENTO, SE EMPLEAN 2 LARGAS TENSIONES A TRACCIÓN, QUE ACTÚAN EN DIRECCIÓN OPUESTA ANULANDOSE , DE MODO QUE RESTRINJAN EL MOVIMIENTO EN CUALQUIER SENTIDO.

EL PROBLEMA DE LA OSCILACIÓN TAMBIÉN SE SOLUCIONA CON LA TENSIÓN A TRACCIÓN NOMBRADA ANTERIORMENTE, OBTENIENDO UN DIAGRAMA SIMILAR AL DEL PUENTE EN PLANTA.

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EN ELEVACIÓN LA TENSIÓN INFERIOR TIRA HACIA ABAJO, POR LO UQE EL PUENTE MISMO SE TRANSFORMA EN UNA SEGUNDA TENSIÓN QUE CONTRARRESTA A ESTA LOGRANDO MANTENER EL SISTEMA ESTABLE.

LOS TENSORES TRACCIONAN EN UN ÁNGULO DE 45° , DE MODO QUE TRABAJEN DE IGUAL MANERA TANTO EN HORIZONTAL COMOEN VERTICAL CONTRARRESTANDO LAS FUERZAS.

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CASO A COMPRESIÓN

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TURIN FOOTBRIDGE

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ES UNA PASARELA DE UN LARGO DE 365M DE LARGO POR 4 M DE ANCHO Y CUENTA CON UNA LUZ LIBRE DE 150 METROS SOBRE LAS VÍAS DEL TREN. ESTÁ DESTINADO A LOS PEATONES Y EL TRÁFICO DE BICICLETAS Y FUE CONSTRUIDO PARA LOS JUEGOS OLÍMPICOS DE INVIERNO 2006, CON ASPIRACIONES DE CONVERTIRSE EN UN SÍMBOLO DE LOA CIUDAD.

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SE ENCUENTRA UBICADO EN ITALIA, EN LA CIUDAD DE TURÍN SOBRE LAS VÍAS DEL TREN LOGRANDO UNIR DOS PUNTOS DE LA CIUDAD.

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OBRA: TURIN FOOTBRIDGE AUTOR: HDA PARIS UBICACIÓN: TURIN, ITALIA AÑO 2005

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PLANIMETRÍAS

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ELEVACIÓN ESCALA 1:2000

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ANÁLISIS

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EL DESAFIO DEL PUENTE ERA SALVAR UNA IMPORTANTRE LUZ QUE PERMITIERA DEJAR LIBRE LAS VÍAS DEL TREN. PARA ELLO SE PLANTEÓ QUE LA LOSA DEL PUENTE “COLGARA” DE UN GRAN ARCO.

ESTE ARCO ES EL RESPONSABLE DE SOSTENER EL PUENTE, Y TRABAJA DE MANERA SIMILAR A UNA RUEDA DE BICICLETA, EN DONDE LOS TENSORES CORRESPONDERÍAN A LOS RAYOS QUE TRABAJAN A TRACCIÓN EN LA PARTE SUOPERIOR DE LA RUEDA. SI BIEN EL PUENTE ES SOSTENIDO POR TRACCIONES, ESTAS SE CONECTAN AL ARCO, COMPRIMIENDOLO (AL IGUAL QUE LA RUEDA DE BICICLETA ES COMPRIMIDA POR LA TRACCIÓN QUE EJERCEN LOS RAYOS), POR LO QUE SIN ESTE ELEMENTO COMPRIMIDO EL PUENTE NO FUNCIONARÍA.

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EL ARCO ES EL ENCARGADO DE SOPORTAR A LA LOSA DEL PUENTE, POR LO QUE ESTÁ SOMETIDO A TENSIONES DE COMPRESIÓN ALTÍSIMAS DADAS POR LAS TRACCIONES QUE LO CONECTAN CON LA LOSA. PARA PODER SOPORTAR MEJOR ESTAS TENSIONES ES QUE LA SECCIÓN DEL ARCO ES TRIANGULAR.

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LAS FUERZAS HORIZONTALES PRODUCIDAS POR EL MISMO ARCO SON CONTRARRESTADAS POR LAS TENSIONES A TRACCIÓN QUE COMPRIMEN EL ARCO, HACIENDO QUE LAS LINEAS DE PRESIÓN PASEN POR DENTRO DEL ARCO, ASEGURANDO SU CORRECTO FUNCIONAMIENTO.

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CASO A FLEXIÓN

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CASA TDA

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ES UNA VIVIENDA DE HORMIGÓN QUE CONSTA DE UN CUERPO-TORRE, QUE EN BUSCA DEL MAR ROMPE SU OPACIDAD EN PUNTOS ESPECÍFICOS HASTA CONSEGUIR UNA APERTURA TOTAL EN AQUELLA COTA EN DONDE YA NADA BLOQUEARÁ LAS VISTAS AL PACIFICO MEXICANO; UN SEGUNDO CUERPO, DE HABITACIONES, SUSPENDIDO EN VOLADIZO SOBRE EL AGUA Y LAS FLORES DEL JARDÍN; Y UN TERCER ELEMENTO, CONCEBIDO COMO ESPACIO CENTRAL, DISTRIBUIDOR Y CANALIZADOR DE LAS DISTINTAS ACTIVIDADES QUE SE SUCEDEN EN LA CASA.

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SE ENCUENTRA UBICADO EN PUERTO ESCONDIDO, OAXACA, EN LA COSTA MEXICANA.

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ORA: CASA TDA ARQUITECTOS: CADAVAL & SOLA-MORALES, EDUARDO CADAVAL & CLARA SOLÀ-MORALES COLABORADOR: EUGENIO ERAÑA LAGOS INGENIERÍA ESTRUCTURAL: RICARDO CAMACHO DE LA FUENTE UBICACIÓN: PUERTO ESCONDIDO, OAXACA, MÉXICO AÑO: 2006

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PLANIMETRÍA

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CORTE ESCALA 1:200

ELEVACIÓN ESCALA 1:200

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PLANTA TERRAZA ESCALA 1:200

PLANTA SEGUNDO PISO ESCALA 1:200

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PLANTA PRIMER PISO ESCALA 1:200

PLANTA BAJA ESCALA 1:200

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ANÁLISIS

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EL DESAFÍO DE ESTA CASA ERA COMO LOGRAR EL GRAN VOLADIZO DE HORMIGON SOMETIDO A FLEXIÓN QUE CONTENDRÍA LAS HABITACIONES.

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EL VOLADIZO SE ENCUENTRA APOYADO SOBRE UN PILAR PRINCIPAL DE HORMIGÓN, ACOMPAÑADO DE DOS EXTENSIONES DE MURO LATERAL. LA PARTE SUPERIOR DEL VOLADIZO REQUIERE UNA ENFIERRADURA ACORDE A LAS FUERZAS DE TRACCIÓN QUE DEBERÁ ENFRENTAR DEBIDO A LA FLEXIÓN DEL SISTEMA. ES ASI COMO LA PARTE INFERIOR ESTARÁ TRABAJANDO A COMPRESIÓN, Y LA PARTE MEDIA NO TRABAJARA A NINGÚN ESFUERZO, PERMITIENDO DEJAR VACÍA LA PARTE MEDIA Y ASI LOGRAR QUE SEA UN ESPACIO HABITABLE.

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AL SER LA VIVIENDA DE HORMIGÓN, ESTRUCTURALMENTE SE COMPORTA COMO UN SOLO ELEMENTO, Y DADO QUE LA PARTE EN VOLADIZO REQUIERE TENER UNA MENOR MASA Y PESO ES QUE UNA GRAN PARTE CONSTRUIDA SE UBICA JUSTO EN EL PUNTO DÓNDE SE INICIA DICHO VOLADIZO, TODO ESTO YA QUE EN ESE PUNTO ES DONDE ACTÚAN CON MAS POTENCIA LAS FUERZAS, LOGRANDO ASI LIBERAR EL TRAMO EN VOLADIZO.

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CONCLUSIONES

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LAS TENSIONES SON FUERZAS A LAS QUE SE VEN SOMETIDAS LAS ESTRUCTURAS, Y AUNQUE HAY MUCHOS TIPOS, SON COMBINACIONES DE TRES TENSIONES BÁSICAS, TRACCIÓN, COMPRESIÓN Y CORTE. EN EL CASO DEL TRIFT BRIDGE QUEDA DE MANIFIESTO QUE PARA LOGRAR UNA CORRECTA ESTABILIZACIÓN DE UNA ESTRUCTURA, ES SUMAMENTE IMPORTANTE RSTABILIZAR EN TODOS LOS PLANOS (ENTIENDASE X,Y,Z) LA COMPRESIÓN Y LA TRACCIÓN MUCHAS VECES VAN DE LA MANO (COMO EN EL CASO DEL TURÍN FOOTBRIDGE, EN DÓNDE LA TRACCIÓN ES LA RESPONSABLE DE COMPRIMIR EL ARCO) LA FLEXIÓN VA ASOCIADA TANTO A LA TRACCIÓN COMO A LA COMPRESIÓN PERO EN DISTINTAS FIBRAS DE UN MISMO ELEMENTO. CADA UNA DE ESTAS TENSIONES VA ASOCIADA A UNA DEFORMACIÓN IMPERCEPTIBLE, QUE HAY QUE CUIDAR QUE SIGAN SIENDOLO. ASOCIADO A LA TENSIÓN SE TIENE EL ALARGAMIENTO Y DISMINUCION DE GROSOR DEL CABLE; CON LA COMPRESIÓN UN ACORTAMIENTO DEL MATERIAL Y PANDEO EN ELEMENTOS ESBELTOS.

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BIBLIOGRAFÍA

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CONCEPTOS BÁSICOS DE TENSIÓN: SALVADORI – CAP. 5: “ESTADOS BÁSICOS DE TENSIÓN”. HTTP://HEBERTASAYCO1277.BLOGSPOT.COM/2010/04/ESTRUCTURA-COMO-PARTE-ESCENCIAL-DE-LA.HTML CASO A TRACCIÓN TRIFT BRIDGE REVISTA DETAIL : LIGHTWEIGHT CONSTRUCTION HTTP://HIGHESTBRIDGES.COM/WIKI/INDEX.PHP?TITLE=TRIFT_BRIDGE HTTP://CHILEMADERA.BLIGOO.COM/CONTENT/VIEW/672377/TRIFT-BRIDGE-IN-SWITZERLAND.HTML HTTP://WWW.MYSWITZERLAND.COM/EN/ARE-YOU-UP-TO-IT.HTML

CASO A COMPRESIÓN TURÍN FOOTBRIDGE HTTP://WWW.ARCHDAILY.COM/42509/TURIN-FOOTBRIDGE-HDA-PARIS/ HTTP://EN.STRUCTURAE.DE/STRUCTURES/DATA/INDEX.CFM?ID=S0019317 CASO A FLEXIÓN CASA TDA HTTP://PROYECTOBLOGSPACE.COM/2008/08/23/CASA-TDA/ HTTP://WWW.SCIELO.CL/PDF/ARQ/N70/ART07.PDF HTTP://WWW.PLATAFORMAARQUITECTURA.CL/2009/01/08/CASA-TDA-CADAVAL-SOLA-MORALES/

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TENSIONES  

Se abordan las tensiones de tracción, flexión y compresión. Libro desarrollado durante el taller de tecnología 3 de la escuela de arquitectu...