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    ANLISIS DE TIPOLOGAS ESTRUCTURALES

    BVEDA, LMINA, CPULA Y PARABOLOIDE

    Ignacio Requena Ruiz

    Arquitecto

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    0. NDICE Pg. 1

    1. BVEDA Pg. 2

    1.1. Introduccin

    1.2. Funcionamiento estructural

    1.3. Lmina cilndrica

    1.4. Calculo informatizado

    2. CPULA Pg. 6

    2.1. Introduccin

    2.2. Reglas empricas

    2.3. Funcionamiento estructural

    2.4. Calculo informatizado

    3. CASOS ESPECIALES Pg. 13

    3.1 Bveda vada

    3.2. Bveda de arista

    4. OTRAS SUPERFICIES DE REVOLUCIN Pg. 15

    4.1. Introduccin

    4.2. Paraboloide hiperblico

    5. MODELOS INFORMTICOS Pg. 17

    6. ARMADO DE CSCARAS Y PLACAS PLEGADAS Pg. 41

    7. BIBLIOGRAFA Pg. 47

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    1. BVEDA

    1.1. IntroduccinLa bveda tiene su origen en la bsqueda de la solucin a dos problemas

    histricos. El primero es la necesidad de procurarse cobijo a travs de una

    superficie que resguarde de las condiciones climatolgicas externas. El

    segundo se refiere al significado que los arquitectos e ingenieros han querido

    dar a los espacios cubiertos.

    Esta tipologa empez a ser utilizada por los egipcios hace miles de aos. Los

    primeros pasos fueron las falsas bvedas, donde los riones volaban

    sucesivamente hasta llegar a la clave, que se encargaba de cerrar y dar

    estabilidad al conjunto.

    La primera bveda propiamente dicha fue la bveda de directriz semicircular, o

    bveda de can. Surge como una sucesin de arcos independientes colocados

    uno al lado del otro, apoyados sobre el lado mayor del espacio a cubrir para as

    reducir la luz.

    1.2. Funcionamiento estructural

    La bveda trabaja tensionalmente como

    un arco sometido a las compresiones y a

    las flexiones que se generen

    transversalmente en la medida que su

    trazado sea o no antifunicular.

    Inicialmente, la construccin se realizaba

    mediante una ligera inclinacin para

    evitar el empleo de cimbras, pero el

    sistema evolucion hacia el empleo de

    dovelas a lo largo de toda la generatriz,

    como si se tratara de un nico arco, con

    esto se consegua evitar la separacin y desnivelacin posible entre arcos.

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    Las bvedas, cualquiera que sea su directriz, generan cargas verticales y

    empujes horizontales sobre sus apoyos, obligando a que stos tengan la

    dimensin suficiente como para lograr que su peso propio centre la resultante

    sobre la base de sustentacin para mantener el conjunto en situacin de

    equilibrio. Adems estos empujes producen esfuerzos cortantes tendentes a

    producir deslizamientos, bien de los sillares de arranque sobre sus juntas

    horizontales, o bien de los sillares del muro que sostiene la bveda.

    1.3. Lmina cilndrica

    Si en lugar de plantear los apoyos sobre el lado mayor, se sitan sobre los

    testeros, obtenemos una lmina cilndrica, cuyo mecanismo resistente es muy

    diferente al de una bveda a pesar de ser formalmente similar. El hecho de

    que las generatrices sean continuas permite que la bveda trabaje a flexin

    segn esa direccin, lo que provoca que cada arco se ayude de los contiguos,

    repartiendo el exceso de carga que puede concentrarse sobre l, produciendo

    as la desaparicin de la funcin primaria de arco.

    El funcionamiento tensional de una lmina deja de ser el de una bveda,

    pasando a ser ms semejante al de una viga. Su deformacin es igual a la de

    una lona atirantada entre dos arcos finales rgidos, hasta activar suficientes

    esfuerzos cortantes y normales como para poder transmitir la carga a los arcos

    extremos. Este nuevo estado tensional somete al material a tracciones,quedando invalidados los sistemas tradicionales de sillera o de ladrillos.

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    Los esfuerzos T (longitudinales), S (cortantes) y Q (tracciones y compresiones

    segn la directriz), estn en el plano tangente, por lo que dan lugar a dos

    tensiones principales y a dos familias de isostticas parecidas, en cada faldn

    del lbulo, a las de una viga plana.

    La importancia de las tensiones longitudinales T es tanto mayor cuanto mas

    pequea es la altura total en relacin con la luz. De la misma forma, los

    esfuerzos cortantes aumentan al disminuir la pendiente media de la directriz

    en cada faldn.

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    La seccin transversal de la superficie cilndrica debe ser tal que las tangentes

    en sus extremos sean verticales, ya que si la tangente final no es vertical,

    existir una componente de la reaccin normal a la superficie que provocar

    una flexin en el borde. Debido a esto, si fuera necesario se dispondrn unas

    vigas de rigidez en los bordes para que resistan las flexiones, sin embargo la

    diferencia de rigidez entre lmina y viga crear unas perturbaciones de borde

    con momentos flectores diferentes.

    Las directrices centrales se deforman mientras que las extremas no, en

    consecuencia las generatrices se curvan. Si el espesor de la lmina es pequeo

    con respecto a la longitud, esta flexin de las generatrices es pequea e influyepoco en el fenmeno resistente. Para que este efecto se origine tienen que

    producirse deslizamientos tangenciales a la directriz, o sea, en el plano

    tangente a la lmina, deslizamientos para los cuales esta lmina ofrece mucha

    rigidez.

    El funcionamiento de este sistema estructural permite alcanzar espesores muy

    reducidos que, sin embargo, son poco recomendables para el hormign

    armado por los graves problemas de durabilidad debidos a las fuertescorrosiones que tienen lugar en las armaduras. Solamente con tratamientos

    posteriores de impermeabilizacin y anticarbonatacin de las superficies de

    hormign, se podrn aceptar espesores por debajo de los quince centmetros,

    si estamos pensando en estructuras que alcancen los cincuenta aos de vida.

    1.4. Calculo informatizado

    Actualmente el anlisis de las laminas

    puede abordarse mediante el mtodode los elementos finitos o tambin

    empleando un programa espacial de

    barras, discretizando una red tupida de

    elementos articulados entre si lo mas

    ajustada posible a las curvaturas de la

    lmina.

    Ver Anexo 1 para bvedas y lminas cilndricas

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    2. CPULA

    2.1. IntroduccinA pesar de que el uso de la cpula se inicia con

    la civilizacin micnica, presenta un claro

    referente histrico, el Panten de Roma (120-

    124 d.C.) consistente en un cilindro vertical que

    contiene una semiesfera de 43.5 m de luz, que

    tardara diecinueve siglos en ser superada. Otro

    ejemplo histrico son las chozas de Tapial del

    Tchad, donde las cpulas apuntadas tienen un

    comportamiento tan racional que permite su

    construccin con barro.

    Debido a su funcionamiento a compresin la

    piedra ha sido el material ms utilizado en la

    construccin de cpulas, con su forma de

    dovelas segn los meridianos y paralelos. En el

    siglo XV Brunelleschi construye la cpula deSanta Mara di Fiore, de geometra octogonal y

    con una seccin en doble lmina, diseada en

    voladizos sucesivos para evitar la utilizacin

    cimbras, cuya construccin era inviable.

    El problema por el cual las cpulas no

    superaban los 43,5m de luz era la aparicin de

    esfuerzos de traccin que colapsaban laestructura, por ello la introduccin del hormign

    armado supuso una revolucin en el concepto

    de cpula, posibilitando aprovechar la

    resistencia tanto a compresin como a traccin.

    Esto dio lugar al entendimiento de las cpulas

    como superficie de revolucin, lo que permiti

    alcanzar grandes esbelteces.

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    Por otra parte, una cpula presenta ciertos problemas geomtricos debido a la

    necesidad de acomodacin de su planta circular a un soporte cuadrado u

    octogonal. Histricamente se han visto las siguientes soluciones:

    En Santa Sofa se parte deuna cpula vada obtenida

    por corte de la semiesfera

    por cuatro planos verticales,

    el apoyo se realiza sobre

    cuatro arcos fajones, a partir

    de ah se independiza elluquete esfrico de los cuatro

    tringulos esfricos o

    pechinas mediante una hilera

    de ventanas.

    El uso de un tambor independiza completamente la solucin La solucin de Bramante para San Pedro, basada en emplear pilares

    achaflanados, que realmente estn planteando un octgonointermedio entre el tambor y el cuadrado de planta. Con esto los

    arcos de apoyos reducen su luz y las pechinas son prcticamente

    inexistentes.

    2.2. Reglas empricas

    El sistema clsico de clculo de cpulas se basaba en unas reglas de diseo y

    dimensionamiento de tipo emprico. Fundamentalmente hay dos tipos de

    reglas: dimensionamiento mediante construcciones grficas y mediantefrmulas racionales.

    Alberti, Fray Lorenzo, Palladio, se encargaron de estudiar de una manera ms

    o menos acertada el funcionamiento de las cpulas, llegando Alberti a conocer

    el funcionamiento de anillos y meridianos de las cpulas y realizando la

    construccin por el sistema de voladizos sucesivos, anteriormente citado.

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    Frezier relaciona los empujes de las

    cpulas con los empujes de la

    bveda de can, diciendo que el

    empuje de la primera es la mitad del

    empuje que el de la segunda. Esta

    afirmacin se puede discutir

    analticamente en el marco de

    ausencia de tracciones con la

    formulacin de las lminas de

    revolucin para ngulos menores de45 en el caso de carga uniforme por

    ejemplo. La propuesta de Frezier

    resulta bastante aproximada.

    El arquitecto italiano Fontana

    propone una construccin grfica

    para cpulas de gran difusin. La

    cpula clsica necesita un intrads

    semicircular conjuntamente con una

    elevacin del extrads para que la

    cpula sea visible desde el exterior.

    Esto da lugar a sucesivas propuestas

    de Sangallo, Miguel ngel y Della Porta, siendo necesario finalmente recurrir al

    perfil apuntado. La solucin de fontana se basa en dicho perfil apuntado

    alrededor del sexto agudo, con espesor variable y elevacin sobre tambor. El

    espesor en la base es del catorceavo de la luz, en clave es de la luz divididopor treinta y cinco y el muro de apoyo tiene un dcimo de la luz como espesor.

    Son valores que aproximadamente dividen por dos los necesarios para una

    bveda de can de igual luz. El diseo de Fontana no es lo suficientemente

    apuntado para evitar la aparicin de tracciones en los anillos inferiores, por lo

    que la existencia de la linterna como carga estabilizadora es obligada.

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    2.3. Funcionamiento estructural

    El mecanismo resistente de las cpulas tiene una particularidad que las hacesuperar ampliamente la capacidad estructural de los arcos. Cada meridiano se

    comporta como si fuera un arco funicular de las cargas aplicadas, es decir,

    resiste las cargas sin desarrollar tensiones de flexin para cualquier sistema de

    cargas.

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    La direccin esfrica da tracciones en los paralelos de riones, y la direccin

    rebajada da tracciones en el anillo extremo, por lo que requiere estribos muy

    fuertes.

    La cpula posee unos paralelos que restringen su desplazamiento lateral

    desarrollando tensiones en anillo y haciendo posible un comportamiento de

    membrana. En una cpula rebajada, con un ngulo inferior a 52, los

    meridianos se deforman hacia dentro, hacia el eje de la cpula, y los paralelos

    transversales a los mismos se comprimen tratando de impedirlo.

    Cuando la cpula es de gran altura, bajo la accin de las cargas los puntos ms

    altos se mueven hacia dentro, pero los ms bajos lo hacen hacia fuera, es

    decir, alejndose del eje: los paralelos por debajo del ngulo de 52 quedan

    sometidos a esfuerzos de traccin.

    Para que todo esto tenga lugar y la cpula solo posea esfuerzos propios de

    membrana los bordes han de poder experimentar libre movimiento horizontal

    en sus apoyos. En caso de que fuera empotrada se presentaran unas

    pequeas flexiones en los arranques que la propia cpula amortigua muy

    rpidamente.

    La cpula puede imaginarse como unos gajos o arcos meridianos cuya flexin

    esta impedida por los anillos o paralelos horizontales. En las zonas en las que

    los gajos quieren hundirse hacia dentro, los paralelos se lo impiden trabajando

    en compresin, y donde los gajos quieren abrirse, el paralelo ha de evitarlo

    resistiendo en traccin.

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    Las deformaciones de la lamina ya no son lo suficientemente pequeas para

    poder prescindir de ellas, ya que la obligada continuidad entre su superficie y

    el anillo exterior provoca una flexin de los meridianos. El anillo de borde, bajo

    las componentes radiales, sufre una dilatacin, mientras la lmina, para seguir

    este movimiento, necesitar deformar sus meridianos, para amoldarse a la

    nueva dimensin del anillo. La banda continua es la que mas flexiones sufre,

    adems de las tracciones que produce la dilatacin circunferencial, que tiende

    a producir, en esa zona perifrica, grietas radiales. El postesado del anillo es

    una aportacin ideal de las tcnicas a este problema, permitiendo suprimir o

    disminuir considerablemente la flexin meridiana.

    La retraccin del hormign produce efectos anlogos. En cpulas de espesor

    muy pequeo, puede llegar a tener importancia la desigualdad de

    temperaturas, del trasds al intrads. Mas graves suelen ser los efectos de

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    desigual calentamiento de una zona a otra, o de la actuacin de sobrecargas

    repartidas desigualmente.

    2.4. Calculo informatizado

    Actualmente, los sistemas de clculo son, al igual que con las bvedas, los

    mtodos de elementos finitos y la discretizacin de la superficie en barras. En

    este caso podemos convertir los esfuerzos de las barras F en tensiones N=F/S

    y por tanto = N/t

    Ver Anexo 1 para cpulas.

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    3. CASOS ESPECIALES

    3.1 Bveda vada

    La bveda vada puede considerarse para su anlisis como un derivado de la

    cpula esfrica. Tiene bajo carga uniforme las zonas de traccin por debajo del

    paralelo situado a 45, siendo el lmite 51. Pueden distinguirse tres casos

    principales segn las condiciones de borde, el sistema constructivo y su

    comportamiento estructural:

    Casquete esfrico peraltado sobre pechinas con despiece radial yfuncionamiento derivado de la cpula esfrica.

    Bvedas rebajadas con despiece en emparrillados de arcos yfuncionamiento derivado de las superficies de traslacin.

    Construccin sobre dos arcos diagonales y funcionamiento derivadode las bvedas de arista, con la posibilidad de atirantados segn el

    permetro.

    3.1.1. Anlisis estructural de las bvedas vadas radiales

    Utilizando un modelo radial y cargada con el peso propio se observa unadistribucin muy uniforme de axiles segn los meridianos, al igual que la

    distribucin de empujes horizontales sobre el borde. Las tracciones aparecen

    en las pechinas, siendo prcticamente nulas cuando la relacin f/L total es

    inferior a 0,4.

    La diferencia entre bvedas sobre arcos fajones y bvedas en serie slo

    aparece de modo acusado en la deformada, ya que las segundas presentan

    mayores desplazamientos en clave.

    3.1.2. Anlisis estructural de las bvedas vadas emparrilladas

    Utilizando un anlisis sobre un modelo espacial de barras se pueden resaltar

    las siguientes cuestiones:

    La distribucin de axiles crece desde el centro de cada arco hacia suextremo.

    Los axiles son mayores en los arcos centrales.

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    La distribucin de empujes crece hacia el centro por lo que dependende la relacin f/L de cada arco.

    No existen diferencias fundamentales entre las bvedas en serie y lasbvedas sobre arcos fajones.

    La deformada nos dice que se debe cargar en riones.3.2. Bveda de arista

    Su uso comienza en la arquitectura romana, empleada para cubiertas de

    edificios con luces importantes, con directriz semicircular. La bveda gtica

    pone nfasis en el papel resistente de las aristas, en este caso la directriz es

    apuntada. En el Renacimiento

    la bveda de arista se utiliza

    principalmente para los

    claustros de los patios, con

    luces pequeas. En el periodo

    posterior al Barroco,

    concretamente en las

    corrientes ms clasicistas serecupera la bveda por arista

    como solucin de forjado en

    combinacin con sistemas de

    proyecto basado en

    alineaciones o intercolumnios

    en dos direcciones en planta.

    En el modelo romano la clavepara el funcionamiento correcto

    de la bveda est en que las

    generatrices estn

    comprimidas, que los formeros

    resistan los empujes

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    4. OTRAS SUPERFICIES DE REVOLUCIN

    4.1. Introduccin

    La utilizacin de superficies de revolucin no tiene lmites, y ha dado lugar a

    formas muy distintas a la de la cpula, como puedan ser el hiperboloide o las

    cpulas de planta elptica. Actualmente se empiezan a utilizar superficies de

    doble curvatura, es decir, con formas cncavo-convexas, trabajando a traccin

    y realizadas con hormign pretensado, asegurando por si mismo la

    estanqueidad del conjunto.

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    4.2. Paraboloide hiperblico

    El paraboloide hiperblico ofrece la ventaja de inscribirse bien en uncuadriltero formado por cuatro bordes rectos. La membrana puede dar

    entonces reacciones tangenciales solamente, sobre el borde sin provocar

    flexiones de ste. Aun as aparecen unas flexiones que toman importancia

    cuando se exceden ciertas dimensiones.

    Esta forma surge como resultado de una bsqueda basada en un principio

    econmico fundamental: evitar en la medida de lo posible, los esfuerzos de

    flexin mediante la forma adecuada.

    La aplicacin reiterada del principio de la curvatura elimina, en cada caso, los

    esfuerzos de flexin de la propia lmina y permite mediante su empleo lgico e

    intuitivo, la transformacin de las fuerzas externas en esfuerzos directos,

    tambin llamados de membrana, situados exclusivamente en la superficie del

    cascarn [] Una membrana siempre est en equilibrio, cualquiera que sea su

    forma y cualesquiera que sean las cargas que la soliciten, siempre que sea

    inextensible de doble curvatura.Flix Candela

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    5. MODELOS INFORMTICOS

    Modelizacin de las distintas tipologas mediante el software Metal 3D de CypeIngenieros, S.A. Resultados grficos de elaboracin propia.

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    BVEDA CILNDRICA

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    LMINA CILNDRICA

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    CPULA

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    PARABOLOIDE HIPERBLICO

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    6. ARMADO DE CSCARAS Y LMINAS PLEGADAS (CDIGO A.C.I.)

    CSCARAS Y PLACAS PLEGADAS

    Introduccin

    El Captulo 19 referido a cscaras y placas plegadas fue totalmente

    actualizado para el Cdigo ACI 318-83. En la edicin 1995 se agregaron los

    artculos 19.2.10 y 19.2.11. En su forma actual el Captulo 19 refleja el estado

    del conocimiento sobre el diseo de cscaras y placas plegadas. Incluye

    lineamientos sobre mtodos de anlisis adecuados para diferentes tipos de

    estructuras, y contiene directivas especficas para el diseo y la correcta

    colocacin de la armadura de las cscaras. El Comentario correspondiente al

    Captulo 19 debera ser de gran utilidad para los diseadores; su contenido

    refleja toda la informacin existente en la actualidad, incluyendo un extenso

    listado de bibliografa.

    Consideraciones generales

    Necesariamente los requisitos del Cdigo para cscaras y placas plegadas son

    de carcter ms general que los requisitos para otros tipos de estructuras para

    las cuales la prctica y el diseo han sido firmemente establecidos. El Captulo

    19 slo es especfico en algunas reas crticas inherentes al diseo de las

    cscaras; en lo dems remite a otros requisitos del Cdigo. Se debe destacar

    que est permitido disear las cscaras mediante el mtodo de diseo por

    resistencia, an cuando la mayor parte de las cscaras que existen en este

    pas hayan sido diseadas usando procedimientos de diseo por tensiones

    admisibles.

    El Cdigo, el Comentario y la lista de bibliografa constituyen una excelente

    fuente de informacin y gua para el diseo de cscaras. Sin embargo, la lista

    de bibliografa no agota todas las potenciales fuentes disponibles.

    1. El Captulo 19 abarca el diseo de una importante clase de estructuras de

    hormign que difieren considerablemente de las construcciones habituales con

    losas, vigas y columnas. El comportamiento estructural vara desde cscaras

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    con flexin considerable (placas plegadas y cscaras cilndricas) hasta aquellas

    con muy poca flexin salvo en la unin entre la cscara y el apoyo

    (paraboloides hiperblicos y domos de revolucin). En consecuencia, los

    problemas relacionados con el diseo de las cscaras no se pueden unificar, ya

    que cada tipo de estructura tiene sus propios atributos particulares que el

    ingeniero debe comprender cabalmente. An el comportamiento de aquellas

    cscaras que se clasifican dentro de un mismo tipo, como por ejemplo los

    paraboloides hiperblicos, vara ampliamente. Estudios realizados indican que

    los paraboloides hiperblicos con viga de borde formando una V invertida, por

    ejemplo, son mucho ms complejos que lo que indicara la teora de lamembrana. Por todo lo expuesto el Cdigo no contiene un conjunto de reglas

    fijas para el diseo de las cscaras y estructuras plegadas.

    2. Por los motivos expresados en el prrafo precedente, el diseo de una

    cscara requiere de un tiempo considerable para llegar a comprender los

    problemas de diseo asociados con el tipo particular de cscara estudiada.

    Intentar disear una cscara sin realizar un estudio adecuado puede resultar

    en un diseo extremadamente pobre. El diseo de una cscara requiere la

    habilidad de pensar en trminos del espacio tridimensional; esto slo se logra

    mediante el estudio y la experiencia. El perodo ms crtico del diseo de una

    cscara es la etapa conceptual, ya que es en esta etapa en la cual se deben

    tomar decisiones fundamentales con respecto a su geometra y dimensiones.

    3. La resistencia de las estructuras tipo cscara es inherente a su geometra, y

    no se crea llevando el comportamiento de los materiales hasta su estado lmite

    como en el caso de otros tipos de estructuras de hormign tales como las vigas

    de hormign armado y prefabricado. Por lo tanto, las tensiones de diseo en elhormign no se deben llevar a los mximos valores aceptables, excepto

    cuando sea necesario para alguna estructura de dimensiones muy importantes.

    Si las tensiones son bajas, las flechas generalmente no constituyen un

    problema.

    4. Las dimensiones de una cscara constituyen un factor determinante de la

    precisin analtica requerida para su diseo. Las cscaras con luces cortas

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    (hasta 60 ft) se pueden disear utilizando mtodos aproximados tal como el

    mtodo de la viga para las cscaras cilndricas, siempre que los elementos

    exteriores de la cscara sean soportados adecuadamente por vigas y

    columnas. Sin embargo, es importante comprender las limitaciones y

    aproximaciones de cualquier mtodo utilizado. Para las grandes luces puede

    ser necesario realizar anlisis mucho ms elaborados. Por ejemplo, un

    paraboloide hiperblico de grandes dimensiones (luz de 150 ft o ms) puede

    exigir un anlisis por elementos finitos.

    La aplicacin de los siguientes requisitos del Cdigo merece alguna explicacin

    adicional.

    Anlisis y diseo

    Cscaras pretensadas

    Cuando dentro de una cscara delgada hay cables de pretensado curvos, el

    diseo debe considerar las componentes de las fuerzas resultantes de la

    geometra de los cables. En el caso de las cscaras cilndricas, se debe

    observar que el cable no se encuentra en un plano, tal como se ilustra en la

    Figura 27-1.

    Mtodo de diseo

    Est permitido disear las cscaras mediante el Mtodo de Diseo por

    Resistencia, pero se debe observar que para los elementos tipo losa que se

    intersecan en un ngulo, y que poseen elevadas tensiones de traccin en las

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    esquinas interiores, la resistencia ltima es mucho menor que la

    correspondiente al centro de una losa de hormign. Por lo tanto, se debe

    prestar particular atencin a la armadura utilizada en estas reas, y el espesor

    debera ser mayor que el mnimo permitido por el mtodo por resistencia.

    Armadura de la cscara

    Armadura segn las direcciones principales de traccin

    En las cscaras que trabajan fundamentalmente en rgimen membranal, tal

    como los paraboloides hiperblicos o los domos de revolucin, en general

    resulta conveniente colocar armadura la en la direccin de los esfuerzos

    principales. An cuando las placas plegadas y las cscaras cilndricas actan

    bsicamente como vigas longitudinales (tradicionalmente con estribos

    verticales como armadura de corte), el uso de armadura ortogonal (barras

    diagonales) simplifica la colocacin y tambin garantiza el anclaje en la cscara

    cilndrica o placa plegada. Si se utilizan barras diagonales es posible que en

    algunos puntos se requieran cinco capas de armadura.

    La direccin de las tensiones principales cerca de los apoyos generalmente es

    de aproximadamente 45 grados, de modo que para satisfacer los requisitos del

    artculo 19.4.4 se requieren reas de armadura iguales en ambas direcciones.

    A ttulo ilustrativo, la Figura 27-2 muestra las principales fuerzas membranales

    que actan en una cscara cilndrica de 60 ft de luz, 6,3 ft de altura, 3,5 in. de

    espesor, una carga de nieve de 25 lb/ft2 y una carga sobre la cubierta de 10

    lb/ft2. Los esfuerzos, correspondientes a las cargas de servicio, se indican en

    kips por pie lineal.

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    Concentracin de armadura

    En el caso de las cscaras cilndricas (o domos) de gran longitud suele ser

    recomendable concentrar la armadura de traccin cerca de los bordes antes

    que distribuirla en la totalidad de la zona traccionada. Cuando este es el caso,

    se debe distribuir una cantidad mnima de armadura igual a 0,0035bh sobre laparte restante de la zona traccionada, tal como se ilustra en la Figura 27-3. En

    trminos prcticos, esta cantidad es el doble del requisito de armadura mnima

    para las tensiones por contraccin y temperatura.

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    Separacin de la armadura

    La mxima separacin admisible de la armadura es igual a 5 veces el espesor

    de la cscara 18 in., cualquiera sea el valor que resulte menor. Esto significa

    que para las cscaras de menos de 3,6 in. de espesor el valor correspondiente

    a 5 veces el espesor ser determinante. En las cscaras de mayor espesor la

    separacin de las barras no debe ser mayor que 18 in.

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    7. BIBLI OGRAFA

    AMERICAN CONCRETE INSTITUTE: ACI 318-83: Building code requirements

    for structural concrete, Ed. American Concrete Institute, 1983.

    CALAVERA RUIZ, JOS: Proyecto y clculo de estructuras de hormign

    armado. Tomo I, Instituto Tcnico de Materiales y Construcciones, Madrid,

    1999.

    ENGEL, HENIO:Sistemas de estructuras, Ed. Gustavo Gili, Barcelona, 2001.

    REGALADO TESORO, FLORENTINO:Breve introduccin a las estructuras y sus

    mecanismos resistentes, Alicante, 1999.

    SALVADORI, MARIO y HELLER, ROBERT: Estructuras para arquitectos, Ed.

    Kliczkowski Publisher, Buenos Aires, 1998.

    TORROJA MIRET, EDUARDO: Razn y ser de los tipos estructurales, Ed.

    Consejo Superior de Investigaciones Cientficas, Madrid, 2000.