APOYOS ESTRUCTURALES. Los apoyos estructurales son elementos de mucha importancia pues en estos es en donde descansará la estructura a construir y los esfuerzos resistidos por estos serán trasmitidos a los cimientos, por tal motivo es muy importante comprender el comportamiento de estos y observar la influencia en la estructura, para así clasificarlos de acuerdo a las restricciones que presenten.
LOS APOYOS PUEDEN CLASIFICARSE EN: Fijos. Los que permiten rotación, pero no desplazamiento.
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Móviles. Los que permiten rotación y desplazamiento.
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Mixtos. Los construidos por placas de plomo o similares, apoyos de caucho
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también llamados apoyos de neopreno y los más modernos llamados neoflón. Estos elementos son ideales para trabajar en apoyos para puentes, por su resistencia y calidad. En Escobar y Martínez le ofrecemos los mejores apoyos del mercado para la construcción.
TIPOS DE APOYOS Y CONEXIONES Parte del modelado van en la representación de los soportes o apoyos, estos nos proporcionan estabilidad impidiendo el movimiento. Los tipos de apoyo se clasifican por la cantidad de grados de libertad que restrinjan. Van desde los más simples que que restringen un solo grado de libertad hasta los más complejos que restrinjan seis grados de libertad en el espacio. Los más simples son rodillos, superficies lisas, uniones con cables, apoyos basculantes, etc.
Al segundo tipo, aquellos que restringen dos grados de libertad, pertenecen las articulaciones, las superficies rugosas, las rotulas, etc. Al tercer tipo y último en estructuras planas pertenecen los empotramientos.
Articulación Zapata que se puede modelar como un empotramiento para la columna o como una articulación dependiendo de las condiciones de restricción al movimiento brindadas por el suelo u otros elementos.
APOYOS ELÁSTICOS Se considera como un resorte donde la fuerza de reacción es proporcional a la deformación lineal o angular del apoyo. Entre estos tipos podemos considerar las zapatas sobre un lecho elástico constituido por el suelo de fundación.
Los elementos estructurales fundamentales son :
Las vigas de directriz recta, que trabajan fundamentalmente a flexión
Los pilares, que trabajan fundamentalmente a compresión.
Es importante no perder de vista la importancia que tienen otros dos elementos:
La cimentación
El terreno, ya que si fallan por algún motivo no se consigue el objetivo final de una estructura que es fundamentalmente: traspasar las cargas de la construcción, de la que forma parte, al terreno.
Una tipología de viga muy frecuente es:
La viga continúa: Consta de unos apoyos intermedios.
Los espacios entre pilares los denominamos vanos, que pueden ser: 1. Extremos 2. Intermedios 3. Central.
Los arcos: Los elementos estructurales que sirven para salvar los vanos frecuentemente son de eje recto, pero también pueden serlo de eje curvo. Una tipología característica es el arco de tres articulaciones. Para las denominaciones
de
las
estructuras
utilizamos
determinados
aspectos
significativos, como por ejemplo: 1. La forma fundamental, por ejemplo: arco. 2. Los apoyos, por ejemplo: empotramiento, articulación fija. 3. El tipo de nudos, por ejemplo: rígido, articulado.
Existen una serie de tipologías estructurales muy comunes:
Los pórticos, generalmente de nudos rígidos, característicos por ejemplo de las estructuras principales de las naves industriales.
Las cerchas, generalmente de nudos articulados, característicos por ejemplo de ciertas estructuras de cubierta, en construcción industrial fundamentalmente.
Los marcos, que se utilizan por ejemplo en entramados laterales
En construcción arquitectónica son muy comunes los pórticos múltiples de varios vanos y alturas. Otras veces las estructuras presentan formas superficiales o volumétricas. Denominamos estructuras espaciales a aquellas en que las barras, y cargas que actúan presentan cualquier posición en el espacio Su cálculo implica la utilización de procedimientos específicos. Una de las tipologías estructurales más sencilla es la viga armada. La viga armada se utiliza para pequeñas estructuras y generalmente en la tipología de armadura inferior, para que con el estado de cargas habitual trabajen a tracción los elementos que componen la armadura de la viga. En tales casos es frecuente la utilización de cables
una viga armada superiormente mediante lo que se denomina como: 1. Péndola: elemento vertical 2. Tornapuntas: formando lo que podemos denominar como cordón superior.
Una viga armada inferior, mediante sopanda y jabalcón. Se utiliza como estructura de apoyo para vigas en mal estado, rehabilitación y patología.
Una viga armada inferiormente, mediante mangueta y tirantes.
Es una forma estructural que se adapta a mayores luces y solicitaciones que las anteriores, pudiendo utilizarse para pasarelas y pequeños puentes.
Formas generales de estructuras porticadas y marcos , formados con barras de nudos rígidos. La utilización de los pórticos es cada vez más usual en la construcción industrial metálica por diferentes razones:
La mejora en los procedimientos de cálculo, más complejos que para las estructuras de nudos articulados.
La utilización de PVS para la optimización de los mismos, así como el empleo de tornillos de alta resistencia. Reflejamos en el gráfico correspondiente una serie de formas que nos permiten
recorrer con detalle la descripción de esta importante tipología estructural que constituye frecuentemente la estructura principal de las naves industriales.
Destacamos la conveniencia de utilizar como apoyos de los pilares las articulaciones fijas, en esta tipología, para que las barras trabajen a axiles. En la fig. 7 se recoge una tipología de pórtico mixto con forma de arco constituido mediante una malla de barras triangulada, un tirante y apoyado en pilares metálicos rígidos con apoyos mediante empotramiento, es decir una estructura con barras a axiles en cubierta y sometida a axiles, cortantes y flectores en pilares. En la figura 8 se recoge una tipología de pórtico con puente grúa característica de las naves industriales para talleres.
Destacamos en esta tipología la conveniencia de utilizar apoyos empotrados para estos pórticos.
Tipologías características de estructuras para puentes. En las figs. 1, 2, 3, 4 y 5 se recogen estructuras tipo de puentes sin apoyos intermedios, mientras que en las figs. 6, 7 y 8 el apoyo del tablero se produce tanto en los extremos como en posición intermedia.
Podemos ver en las figs. 1 y 3 la utilización de un tablero de alma llena, mientras que en las figs. 2 y 4 pueden verse un tablero realizado estructuralmente mediante una celosía de barras. En las figs. 1 y 2 el tablero se refuerza con una estructura superior, de la que cuelga, que transmite los esfuerzos hacia los
apoyos. En las figs. 3 y 4 el tablero se refuerza con una estructura de barras inferior sobre la que se apoya, transmitiendo los esfuerzos en posición diferente a la de los apoyos del tablero. La tipología de la fig.5 es del mismo tipo que la que se puede ver en las figs. 3 y 4, pero realizada en hormigón. Puede realizarse también mediante hormigón armado en el tablero y con vigas metálicas (tipo cajón) en el arco inferior. En las figs. 6 y 7 se recogen formas de puentes colgantes, con tableros de alma llena (fig.6) y de celosía (fig.7). En la fig. 8 se recoge una tipología con apoyos intermedios que se denomina puente cantiléver.
