coberturas

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TIPOS DE DISEÑOS DE COBERTURAS ESPACIALES EN EL PERÚ Y EN EL MUNDO Las coberturas espaciales construidas en la actualidad son de diversas formas y esto de acuerdo a varios factores. Entre estos factores podemos citar el espacio a cubrir, el material a utilizar, la estética, costos, etc. En el Perú generalmente se encuentran coberturas para áreas poco extensas, y en algunos casos sobredimensionadas. En España u otros países europeos se encuentran coberturas reticuladas para grandes luces que no necesitan de apoyos intermedios gracias a la ligereza del sistema estructural utilizado. Estas coberturas reticuladas permiten al diseñador libertades en el diseño y posteriormente facilidad de montaje. En este primer capítulo se hace un breve recorrido a través de los distintos tipos de diseño de las coberturas espaciales. LAS COBERTURAS ESPACIALES El término ‘cobertura espacial’ se refiere a un sistema estructural que involucra tres dimensiones. Esto está en contraste con una ‘estructura plana’, como puede ser barras en el plano, que no involucra más de dos dimensiones. En el caso de una estructura plana, las fuerzas externas así como las fuerzas internas están en un simple plano. Este es el plano que contiene la estructura en su estado inicial sin carga y su estado deformado debido a las cargas. En el caso de estructuras espaciales, la combinación de la configuración, fuerzas externas, fuerzas internas y desplazamientos de la estructura se extiende más allá de un simple plano. La definición anterior es la definición ‘formal’ de una cobertura espacial. Sin embargo, en la práctica el término ‘cobertura espacial’ es simplemente usado para referirse a un número de familias de estructuras que incluye rejas, cúpulas, torres, sistemas tipo membrana, etc. Las coberturas espaciales cubren un enorme rango de formas y son construidos usando diferentes materiales tales como el acero, aluminio,

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TIPOS DE COBERTURAS

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TIPOS DE DISEOS DE COBERTURAS ESPACIALES EN EL PERY EN EL MUNDOLas coberturas espaciales construidas en la actualidad son de diversas formas y esto de acuerdo a varios factores. Entre estos factores podemos citar el espacio a cubrir, el material a utilizar, la esttica, costos, etc. En el Per generalmente se encuentran coberturas para reas poco extensas, y en algunos casos sobredimensionadas. En Espaa u otros pases europeos se encuentran coberturas reticuladas para grandes luces que no necesitan de apoyos intermedios gracias a la ligereza del sistema estructural utilizado.Estas coberturas reticuladas permiten al diseador libertades en el diseo y posteriormente facilidad de montaje. En este primer captulo se hace un breve recorrido a travs de los distintos tipos de diseo de las coberturas espaciales.

LAS COBERTURAS ESPACIALESEl trmino cobertura espacial se refiere a un sistema estructural que involucra tres dimensiones. Esto est en contraste con una estructura plana, como puede ser barras en el plano, que no involucra ms de dos dimensiones. En el caso de una estructura plana, las fuerzas externas as como las fuerzas internas estn en un simple plano. Este es el plano que contiene la estructura en su estado inicial sin carga y su estado deformado debido a las cargas. En el caso de estructuras espaciales, la combinacin de la configuracin, fuerzas externas, fuerzas internas y desplazamientos de la estructura se extiende ms all de un simple plano.La definicin anterior es la definicin formal de una cobertura espacial. Sin embargo, en la prctica el trmino cobertura espacial es simplemente usado para referirse a un nmero de familias de estructuras que incluye rejas, cpulas, torres, sistemas tipo membrana, etc. Las coberturas espaciales cubren un enorme rango de formas y son construidos usando diferentes materiales tales como el acero, aluminio, madera, concreto, compuestos de fibras reforzadas o una combinacin de stas.LAS COBERTURAS ESPACIALES RETICULADASLas estructuras espaciales reticulares se definen como sistemas estructurales formados por el ensamblaje de elementos lineales dispuestos en tres dimensiones. Las estructuras espaciales reticulares pueden ser, en su conjunto, planas o curvas.Las principales ventajas de las estructuras espaciales reticulares son: Bajo peso propio. Los elementos estructurales se disponen de manera que la carga sea transmitida principalmente por esfuerzos de traccin y compresin. De esta forma el material se aprovecha en cada perfil de forma equitativa. Tcnicas de fabricacin y construccin, que reducen la ereccin a un simple ensamblado de los elementos y uniones prefabricados. El ligero peso de los elementos individuales facilita la tarea de montaje, que no requiere de personal especialmente calificado. Libertad de diseo. La aplicacin de las coberturas reticuladas es amplia: la encontramos en polideportivos, centros comerciales y culturales, grandes marquesinas, estadios de ftbol, hangar de aviones, recintos feriales, etc., pudiendo incluso adoptar formas originales y diversas. Este tipo de estructuras permite una gran versatilidad de soluciones estructurales para la construccin de cubiertas.

Otros ejemplos de coberturas reticuladas en la localidad, es decir, en la ciudad dePiura, Per, las encontramos en el colegio salesiano Don Bosco y en el colegio Nuestra Seora de Ftima. Ambos usan lo que comnmente se denominan cerchas para cubrir, en el primer caso, un coliseo interno del colegio, y en el segundo caso un patio de entrada. Hay que resaltar la ligereza de ambas estructuras, y, tambin que la forma cilndrica que tienen hace ganar espacio, dando ms comodidad a las personas.

LAS COBERTURAS ESPACIALES DE HORMIGNEl descubrimiento del hormign armado a mediados del siglo XIX propici la construccin de numerosas cubiertas con lminas de hormign de pequeo espesor. Sin embargo, en la actualidad, el uso del hormign en estructuras espaciales se ha reducido debido al tiempo de construccin que requiere y a la necesidad de encofrados y andamiaje. El acero es preferido por el relativo bajo peso propio. Adems, la precisin que se consiguecon el hormign es limitada. An as, las lminas de hormign siguen ofreciendo las dos caractersticas que contribuyeron a su difusin: su alta resistencia y la posibilidad de conseguir formas atractivas, algunas de las cuales parecen ignorar la ley de la gravedad.

LAS COBERTURAS ESPACIALES DE TEJIDOS TENSADOSLas telas tensionadas son estructuras espaciales completamente distintas de otras construcciones. En ellas existe una relacin indivisible entre el material, la geometra, el diseo y la instalacin. La suma de estos elementos les confiere un potencial esttico de gran atractivo para un arquitecto. Este sistema para cubrir grandes espacios consta de una membrana o tela flexible utilizada como elemento primario, que puede ser de diversos materiales, tales como fibra de polister, fibra de vidrio (como la recubierta con tefln), policloruro de vinilo (PVC) o de otros derivados del petrleo. Los elementos secundarios (postes, cables de acero y arcos metlicos) conforman estructuras ligeras, de fcil transportacin, que entre otras funciones permiten controlar las vibraciones, siempre y cuando los bordes de la tela a tensar se mantengan con cierta soltura.

Algunos de los motivos por los que se est extendiendo su uso son: Se pueden conseguir construcciones con formas innovadoras y aspecto dinmico. La flexibilidad del material y la consiguiente posibilidad de crear superficies mviles ofrece gran versatilidad. El desarrollo de tejidos sintticos de alta tecnologa con recubrimientos superficiales proporciona materiales impermeables y con propiedades de auto-limpieza. Es posible conseguir grandes luces gracias a la alta resistencia y el bajo peso del tejido.Un ejemplo de cobertura de tejidos tensados la encontramos en el anfiteatro de laIglesia Bautista Central en Fortaleza, en el estado de Cear, Brasil. Esta estructura es una de las mayores tenso estructuras continuos de Brasil. Este anfiteatro fue dimensionado para aproximadamente 2500 personas sentadas, y la cobertura propiamente dicha fue confeccionada por una membrana de alta resistencia, de color blanco, semitranslcida, y engloba un rea de 3500m2 .

LAS COBERTURAS ESPACIALES DE MADERA LAMINADA

La madera laminada est constituida por lminas de grosor fiable, de longitudes diversas, ensambladas por entalladuras mltiples en las testas y encoladas, unas a otras, para la obtencin de elementos resistentes de seccin generalmente rectangular.Algunas de las diferencias de la madera laminada con la madera normal son: La madera laminada es mucho ms resistente. Las casas construidas con troncos laminados no se deforman al secarse con el tiempo. Las grietas estn casi totalmente eliminadas. ( se agrieta 95% menos de un tronco tradicional ) La madera laminada es mucho ms duradera. En el proceso de fabricacin se elimina cualquier defecto de la madera. Nuestros troncos laminados vienen secados entre 10% y 14% de humedad.Tcnicamente la madera laminada ha tenido una evolucin muy grande en los ltimos aos. La madera laminada permite dotar de grandes luces a los edificios, coliseos, centros recreacionales, etc. y tiene una buena respuesta ante el fuego y sus posibilidades arquitectnicas son infinitas, pues ofrecen la posibilidad de gran variedad de formas porque pueden adoptar curvaturas altas (figura 1.14). Hay muchsimos ejemplos en la prctica que demuestran que la construccin en madera no es slo econmicamente viable y ecolgica, sino que tambin permite diseos de una calidad muy superior, tanto desde el punto de vista esttico como tcnico.Estos nuevos productos de madera laminada superan otros inconvenientes de la madera, como la facilidad de incendiarse, su no homogeneidad y el coste de producir elementos de cierta longitud.Los problemas en el empleo de madera pueden venir por ambientes hmedos en los que se vea atacada por microorganismos que degraden las propiedades del material, pero hoy en da pueden ser vencidos por medios qumicos.

1.1.5. Coberturas formadas con vigas de alma llenaSe consideran como vigas de alma llena aquellas vigas, laminadas o soldadas, deseccin constante o variable longitudinalmente. Este tipo de vigas son usadas para laconstruccin de puentes, coberturas espaciales, naves industriales, etc. Al dimensionar lasvigas de alma llena a flexin, suelen ser determinante las condiciones del estado lmite deservicio (flechas), que condicionan ms el dimensionamiento de la seccin que el estadolmite ltimo.Un ejemplo de este tipo de estructuras la constituye la cobertura de la parroquiaSantsimo Sacramento de la ciudad de Piura. En la figura 1.15 podemos observar la vigade alma llena principal de seccin I del patio de entrada y dos vigas transversales. Estazona del templo puede simplificarse como una viga principal sobre la que se apoyan lasvigas transversales, teniendo para el anlisis un prtico en el plano.

En la parte interior de este templo (figura 1.16) podemos observar la completaasimetra en la disposicin de las vigas en el espacio, por lo cual en esta zona de la iglesiael anlisis tiene que ser mediante un prtico en el espacio. Adems, se observa que laasimetra en la disposicin de las vigas dificulta tener una correcta distribucin deluminarias.

1.1.6. Cubiertas cilndricasAlgunos tipos de cubiertas se construyen de forma cilndrica teniendo comoobjetivo no slo acrecentar el espacio interior sino tambin transmitir los esfuerzos demanera ms efectiva, reduciendo la necesidad de emplear muros de soporte muy gruesos.Podemos ver una cubierta cilndrica en el terminal terrestre El Chimbador de laciudad de Chimbote, Ancash (figura 1.17). El sistema estructural de esta cubierta estconformado por vigas de perfiles I, en donde se puede apreciar la disposicin de las vigasde maneras transversal, formando arcos, y de manera longitudinal como se observa en la de maneras transversal, formando arcos, y de manera longitudinal como se observa en laObservamos tambin que la forma cilndrica le da un realce esttico a dichoterminal. En el sentido estructural, las vigas transversales estarn en compresin debido alpeso propio, y adems tendrn que soportar a las vigas longitudinales.1.2. ARMADURAS PLANAS COMNMENTE USADAS EN COBERTURASESPACIALES RETICULADASLas armaduras planas se utilizan tambin para coberturas espaciales de manerasimilar que en puentes. Algunas diferencias con respecto a estos son en cuanto a las cargasa las que son diseados, pues mientras los puentes son diseados para soportar cargas depeso propio, trnsito de personas, de vehculos, etc., las coberturas espaciales sondiseadas para soportar su peso propio, el peso de la cubierta que tendr y cargas deviento. Es por este motivo que este tipo de estructuras pueden ser incluso de madera,teniendo de esta forma un techo ligero y apoyos menos robustos, como se observa en la ESTRUCTURAS METLICAS

OE.2.4.6 COBERTURASBajo esta denominacin se comprenden todas las cubiertas de tejas, fibro-cemento,lminas metlicas, corrugadas, etc. que forman el techo propiamente dichoexceptuando la estructura metlica resistente, las correas, cerchas y demselementos que sirven de apoyo.OE.2.4.6.1 CON PLANCHAS CORRUGADAS GALVANIZADASLas planchas corrugadas galvanizadas se utilizan en su mayor parte para techosinclinados y no accesibles.Unidad de MedidaMetro cuadrado (m2) o unidad (Und.).Forma de medicinEn el cmputo se considera la superficie geomtrica realmente ejecutada, sindesarrollo de ondulaciones, juntas, etc.En todos los casos se descontar la superficie ocupada por cajones de ventilacin,chimeneas, aberturas vidriadas, etc. Iguales o mayores de 1,00 m2.La unidad incluye todos los elementos de sujecin de las planchas a la estructura.Si las planchas se computan por piezas, tambin se computarn por piezas loselementos de sujecin.OE.2.4.6.2 CON PLANCHAS CORRUGADAS DE FIBRO-CEMENTO.

OE.2.4.6.3 CON PLANCHAS CORRUGADAS DE ALUMINIO.

OE.2.4.6.4 CON PLANCHAS CORRUGADAS PLSTICAS.

OE.2.4.6.5 CON TEJAS.

OE.2.4.6.6 CON LADRILLOS DE VIDRIO.

OE.2.4.6.7 CON VIDRIO.OE.2.5 ESTRUCTURA DE MADERAOE.2.5.5 COBERTURASOE.2.5.5.1 CON PLANCHAS CORRUGAS GALVANIZADAS.OE.2.5.5.2 CON PLANCHAS CORRUGADAS DE FIBRO-CEMENTO.OE.2.5.5.3 CON PLANCHAS CORRUGADAS DE ALUMINIO.OE.2.5.5.4 CON PLANCHAS CORRUGADAS PLSTICAS.OE.2.5.5.5 CON TEJAS.OE.2.5.5.6 CON MADERA.OE.2.5.5.7 CON DIVERSAS PLANCHAS LISAS.