estructuras de compresión
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8/18/2019 Estructuras de Compresión
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Estructuras de CompresiónDominante
SISTEMAS ESTRUCTURALES
DE FORMA ACTIVA
T CNOLOGA II
C!T DRA TOM!S LI R
In"# Danie$ Gr%n&a$dt
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Estructura E$ementa$
columnas
Viga o Dintel c o l u m n
a s
Viga o Dintel
Limitación de luces, debido al agotamiento de laresistencia, por el peso propio de la viga y sudeformación excesiva.
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La Necesidad de Cu'rir
Ma(ores Luces ) *ó+edasRea$i,adas con -iedras oLadri$$os en Vo$adi,o
Fa$sos arcos
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Arcos Formado porDo+e$as
Un arco Dovelado, tiene la particularidad detomar las cargas verticales y convertirlas en
cargas inclinadas, que se transmiten de
dovela a dovela a lo largo del arco.
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-a$acio de Ctesi.ón
*a"dad
La bóveda más antigua que se conserva del 575 a. construida con ladrillos de adobe con forma de catenariainvertida.
!osee una altura de "#m y $5,5m de lu% entre apoyos.
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Arcos de Compresión
!U&'(& )&D*&+L &' -&+*LL &-!
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!U&'(& )&D*&+L &' &-!
Arcos de Compresión
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-uente en To$edo
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Co$iseo
/inali%ado en el a0o 1# d. c.
Los romanos construyeron numerosas estructuras
con arcos2 teatros, puentes, acueductos.
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-uente Romano
!uente romano de )3rida en &xtremadura de 4m delargo es el $do puente más largo del imperio romano.
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Acueducto Romano so're e$Danu'io/ en Rumania
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-o$0"ono Funicu$ar (Cur+a Funicu$ar
! !
!!
q
medida que aumentan el n6mero de cargas, elpolgono funicular tiene un n6mero mayor depoligonales.
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Si Con"e$amos e In+ertimos $a Cur+aFunicu$ar tenemos e$ anti.unicu$ar de
$as car"as
urva funicular
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Si con"e$amos $a cur+a .unicu$ar ein+ertimos $a .orma sometida a $a
acción de $as mismas car"aso'tendr0amos una estructura idea$/ en$a cua$ cada sección estar1 so$icitada
a 2compresión a3i$4
esta curva congelada e invertida la
denominamos2 89: ;
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Como consecuencia de$
e.ecto de pandeo/ 5ue.$e3iona a $a pie,a/ no
siempre se podr1a$can,ar en $as mismas
$as m13imas tensiones decompresión#
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Ca'$e ( Arco
omportamiento del cable y el arco
?
5
@"$
4
9: =: ?
*+*****
+*
/
/
/
/ 4
$
"
@
5+
*+
***
**
*
:>:
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Ca'$e ( Arco
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Las car"as actuantes so're unarco/ durante su +ida 6ti$ son
+aria'$es/ ( teniendo en cuenta5ue un arco no puede +ariar su
.orma r0"ida/ se"6n $a car"a5ue act6e/ como ocurre en e$
ca'$e# Aparecer1n a$"unas
secciones so$icitadas aFLE7I8N/ 5ue en "enera$condicionan e$ dise9o de $a
estructura#
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U'icación de$ Centro de -resión
ompresióndominante
/lexióndominante
b
=!
M = N . e
'
)
c f
+=
c f
= -f c
c= f +
b
=!
M = N . e
' )
+=
c f
c f
c= - f
c= + f
medida que el centro de presión se aleAa del baricentro de la
sección, adquiere mayor importancia la flexión.
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2EL CENTRO DE -RESI8N4
ES EL -UNTO DEINTERSECCI8N DE LA RECTA
DE ACCI8N DE LARESULTANTE/ DE LAS FUER:ASACTIVAS ; REACTIVAS
U*ICADAS A LA I:
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L0nea de -resiones
Ubicación de los centros de presiónpara cada una de las secciones
F3
F2
F1
A
B
A
F1
F2
F3
S1
S1
Ra
Rb
B
sección
A
Bsección
Ri
Rb
S1
S1
F2
F3
Bresultantei%quierda
C
D
E
L7nea de
presión
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&l lugar geom3trico que se obtendrá al unirtodos los centros de presión se denomina2
LÍNEA DE PRESIÓN
L0nea de -resiones
Línea de presión
Centro de presión
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ESTRUCTURAS DE
COM-RE8N DOMINANTE-e llaman estructuras de
compresión dominante a aquellasque durante su vida 6til, y ante lapresencia de cargas de servicio,cada sección estará sometida a
compresión dominante.
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Estructuras de
Compresión Dominante
ilndricas2 rcoB
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Estructura de Compresión
Dominante
-uperficie cilndrica C simple curvatura2
Los arcos y la bóveda de ca0ón corrido
correa
c!bier"a
arco
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Arcos de Compresión
Dominante
*glesia en L3rida
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Arcos
-ubterráneo
s
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Cu'ierta Ci$0ndrica*ó+eda de Ca9ón Corrido
-ubterráneo
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Cu'ierta Ci$0ndrica*ó+eda de Ca9ón Corrido
(U'&L &' L -*&99 D& !::E9D:
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Estructura de
Compresión Dominante
ubiertas de 9evolución F Doble curvaturatotal positiva C Doble curvatura total negativa
arco ai#a$o
a%i##o "raccio%a$o
a%i##o co&'ri&i$o
arco co&'ri&i$o
Arco "raccio%a$o
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Cu'iertas de Re+o$ución
6pula del !alacio GHelde antonio Gaud.
C 'i t d R $ ió
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Cu'ierta de Re+o$ución=C6pu$a
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Cu'ierta de Re+o$ución
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Cu'ierta de Re+o$ución
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Me,5uita Rustem -asa
ubierta de 9evolución rcos
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Me,5uita Nue+a Mi>ra' ( Min'ar
&structuras de compresión dominante.ombinación de estructuras cilndricas
=arcos? con cubiertas de revolución.
ESTRUCTURAS DE
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ESTRUCTURAS DECOM-RESI8N DOMINANTE
CON FORMA DE SILLA DEMONTAR
Doble curvatura totalnegativa
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-ARA*OLOIDE
?I-ER*8LICO
Doble curvatura total negativa
Generado !or 9ectas
Comportamiento
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&s /undamental evitar cualquier despla%amiento
Lateral .
ComportamientoEstructura$ de $os Arcos
L
f
!"!$
!4
D4D4
! I $ ! I $
)
∆
l fiAar los extremos, el momento de la viga curva
-e reduce por efecto del empuAe 8; y la geometra
del arco.
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Factores 5ue Condicionane$ Dise9o de $os Arcos
4C La forma
g
q
g
qJgKp
g
q
ona de ubicación delas lneas de presiones
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La Forma
!uente peatonal de M M sobre la avenida /igueroa lcorta
5# m de lu% entre apoyos
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Factores 5ue condicionane$ dise9o de $os arcos
$C Las argas. cciones Gravitatorias cciones dinámicas
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Las Car"as
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f
LqH
×
×=
8
2
f
Lq H
×
×=
8
2
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Factores 5ue
condicionan e$dise9o de $osarcos
"C La altura. mayor altura
disminuye elempuAe Nori%ontal
44
! I $
L
!
! I $
N J f
N J f 44
! I $
L
!
! I $
f ×8 f ×8
f
Lq H
×
×=
8
2
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La A$tura
Re$ación F$ec>a @ Lu,
!uentes sobre el -ena
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La a$tura
GateOay arcN-aint Louis
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La a$tura
GateOay arcN-aint Louis
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La a$tura
GateOay arcN-aint Louis
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La a$tura
GateOay arcN-aint Louis
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La a$tura
GateOay arcN-aint Louis
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*sostático
Sustentación de arcos
A AB B A B
(ri C articulado
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Arco Isost1tico
Arco (riar"ic!#a$o
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Arco *iarticu$ado
&stación9etiro
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Arco *iarticu$ado
&stación9etiro
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Arco *i@empotrado
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-andeo en e$ arco
'ecesidadde -ección
(ransversal
La forma no
se adapta ala carga
9*G*D&
Determinación Ana$0tica de $as
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Determinación Ana$0tica de $asReacciones para Car"as Vertica$es
Uni.ormes= Va
)a
A*a
L2
f
C
*bB
)b
,
Ra Rb
ϕ
L2
L
Ra*a
)a
+ . L F q . L . L I $ J # DespeAando, se
obtiene2 C +
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para Car"as Vertica$es Uni.ormes= ?a
q =LI$? =LI@? F N J #
DespeAando, el empuAeresulta 2 J q LP =4? 1 N
9empla%ando en 42
J q LP Q 4 J ) +iga1 N N
D
D
,
LI$
+ J qLI$
N Jf
Determinación ana$0tica de R
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Determinación ana$0tica de R
9 J P K + P J + J (g R J + J @f ángulo
Se% - co - ) L
EL ESFUERZO NORMAL EN LA SECCION EXTREMA SERA:
' J 9 B '< J 9<
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Apo(o de $as Estructuras
de Compresión Dominanteuando labóvedallega Nastael suelo
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Apo(o de $as Estructuras
de Compresión Dominanteuando labóveda
llega Nastael suelo
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Apo(o de $as Estructurasde Compresión Dominante
uando labóveda no
llega Nastael suelo
Có R $ i $ - '$ d
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Cómo Reso$+ieron e$ -ro'$ema de$os Es.uer,os ?ori,onta$es/ en $os
Arcos de $as Catedra$esB
parición de los arbotantes.
parición de los pináculos
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Es5uema de una
Catedra$ Gótica rbotantes!ináculos
Catedra$ de c>artres
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Catedra$ de c>artres
!ara que las paredes, pilares o columnas trabaAen solo a compresión, se introduAo unnuevo elemento constructivo los arbotantes, que consista en un arco exterior que recogaen su v3rtice superior los esfuer%os Nori%ontales de las bóvedas adoptando, para laconsecución del equilibrio, la forma de un arco con una catenaria incluida totalmente en
su interior
Vista interior de $a catedra$ de c>artes/
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donde se aprecia $a es'e$te, de $a .ormade $os arcos
Las naves laterales mas baAas, y coronadas por semibóvedas, recogen losesfuer%os laterales de la bóveda central. Los pináculos verticali%an aun más
el empuAe, para facilitar que el funicular sea interior a los finos muros ocolumnas de este estilo ar uitectónico.
Deta$$e de $a catedra$ de
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Deta$$e de $a catedra$ deC>artes#
Deta$$e de $os arcos de
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Deta$$e de $os arcos de$a catedra$ de C>ates#
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Arcos oi+a$es en $as ruinas
de $a a'ad0a de *o$ton#
Del -iglo S**. ondado de 'ort TorsNir, *nglaterra
C t d $ d L
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Catedra$ de Luan
+ista *nterior
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CATEDRALDE LU!N
rq. Ulderico urtois =/rancia ? 41V# C 4V"#8Los !ináculos;, ubicados sobre las columnasextremas, cumplan la tarea de introducir fuer%asverticales, para que la resultante cayera dentro
del tercio medio de la sección .
U'icación de arcos e3teriores
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U'icación de arcos e3teriores/para tomar $os es.uer,os
>ori,onta$es
Cómo Reso$+er e$ -ro'$ema de $os
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Es.uer,os ?ori,onta$es/ en $os
Arcos E3tremosB
ontrafuertes en los arcos de borde
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-UENTES
CONFORMADOS -ORARCOS
E$ ta'$ero ( e$ arco se
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E$ ta'$ero ( e$ arco se.unden en $a porción
centra$
Luxemburgo
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E$ ta'$ero est1 situado
so're e$ arco
!uente -cNOandbacN en -ui%a, de "7,@m de
lu%
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E$ ta'$ero est1 situado
so're e$ arco
E$ Ta'$ero es e$ -ropio
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E$ Ta'$ero es e$ -ropioArco
&l tensor, que toma los esfuer%os Nori%ontales
pasa por debaAo de la calle
EL TA*LERO ESTA SITUADO
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EL TA*LERO ESTA SITUADO
SO*RE EL ARCO EL ARCO
!U&'(& &' !9W-
EL TA*LERO CUELGA
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EL TA*LERO CUELGA
DEL ARCO
&L (
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EL ARCO ; EL TA*LERO SEFUNDEN EN LA -ORCI8N
CENTRAL DEL ARCO
!U&'(& &' U
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ANTONIO GAUD
-agrada /amilia
Vista Interior de $a
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Sa"rada Fami$ia
Los arcos catenáricos de compresión están
presentes en todas la arquitectura de Gaud
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Deta$$e
*nterior -agrada /amilia
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Detalle de la -agrada /amilia
-AR
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-AR
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DETALLE DEL -AR
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CRI-TA DE LA COLONIAGEL
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DETALLE
9*!( D& L :L:'* GZ&L
CASA *ATLO
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CASA *ATLO
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asa
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Arcos 'ao $a cu'ierta de $aCasa Mi$1 o La -edrera
ntonio Gaud
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AMANCIO HILLIAMS
La casa apoya sobre una bóveda cilndrica de41,5#m de lu% que se une rgidamente a los
tabiques verticales que soportan la vivienda
CALATRAVA
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CALATRAVA
!U&'(& :UD9T )&-L&T
-uente A$ameda
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-uente A$ameda
alatrava +alencia &spa0a
CALATRAVA
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CALATRAVA
-uente *ar5ueta
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-uente *ar5ueta
-antiago alatrava 4[1m de lu% y "#m de altura
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-uente *ar5ueta
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DETALLES
!U&'(& D&
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AERO-UERTO DE L;ON
-antia o alatrava
AERO-UERTO DE L;ON
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AERO-UERTO DE L;ON
AERO-UERTO DE L;ON
-
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AERO-UERTO DE L;ON
AERO-UERTO DE L;ON
-
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AERO-UERTO DE L;ON
-
8/18/2019 Estructuras de Compresión
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AERO-UERTO DE L;ON
CALATRAVA
-
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CALATRAVA
&-(*E' /&99:+*9* D& :9*&'(&
L*-
-
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Ca$atra+a
-
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MERCADO DE A*ASTO
-
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MERCADO DE A*ASTO
*'G. Y:-] . D&L!*'* 4V$1
-
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MERCADO
-
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MERCADO
DE A*ASTO
-
8/18/2019 Estructuras de Compresión
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Estadio
-ar5ue Roca
-
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GALERA -ACFICO
GALERA -ACFICO
-
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GALERA -ACFICO
-
8/18/2019 Estructuras de Compresión
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-UENTE DE CAA EN
-
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COLOM*IA DE JK M DE
LU:
rq -imón +3le%
CASA EN M7ICO
-
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CASA EN M7ICO
asa iudad de )3xico. rquitecto . 9. !once.
-ectores de c6pulas
COS
-
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ARCOS DE MADERA
-uente de$ mi$enio
-
8/18/2019 Estructuras de Compresión
119/126
-uente de$ mi$enio
rco y ables
Estadio O$0mpico deAtenas
-
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Atenas
ubierta suspendida de $ arcos de "#@mde lu% y un peso de V### toneladas.
Dise0ador2 rq I*ng -antiago alatrava
Estadio O$0mpico de
-
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pAtenas
de "#@ metros de Lu% y un peso de V.### toneladas. rq. alatrava
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Enco.rado de un Arco
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VENTAAS
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VENTAAS
&conoma2 provecNamiento de lasección
ubren Grandes Luces!ueden onstruirse con +arios (iposde )ateriales
LenguaAe formal variado
INCONVENIENTES
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INCONVENIENTES
'ecesitan ltura para su desarrollo
Los grandes empuAes Nori%ontales
requieren de importantes apoyosLas cargas accidentales introducenperturbaciones que disminuyen su
eficaciaLa forma esta condicionada con elsistema y gobierna al dise0o
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