Laboratorio de Sistemas Estructurales

Esta práctica consistió en ir a ver una exposición de la Universidad Autónoma Metropolitana (UAM) que tuvo lugar el mes de Octubre en el vestibulo de la Facultad de Arquitectura. presentaba modelos de sistemas estructurales que se utilizan en sus laboratorios para hacer cálculos y experimentos. Había alrededor de 10 modelos que funcionaban de diferente forma. Algunos representaban cómo se deforman los sistemas estructurales comunes.

1. Este modelo es un ejemplo de cómo se deforma una estructura de concreto armado cuando se le somete a mucha compresión. La malla representa la losa y los pistones las columnas. Cuando uno se apoya sobre la malla, los pistones se halan hacia adentro y la malla se pandea. Esto realmente ocurre en los edificios con este sistema estructural, sin embargo es tan pequeña su deformación que no es perceptible.

2. Ese modelo es una representación de un arco de medio punto. Las piezas son independientes, no se encuentran fijas a ningún lado. Lo que permite que se mantenga la estructura es el ángulo con que se comprimen las piezas, ya que permite que los esfuerzos se distribuyan lateralmente desde la parte superior a la base. Este modelo trabaja como superficie activa. 

Si ejercemos fuerza desde uno de los lados el arco se deforma y las piezas de desensamblan; si ejercemos fuerza desde los arriba, el arco se pone rígido y no se deforma.

3. Este modelo trabaja como vector activo en su totalidad, y a tensión-compresión. Es un modelo muy rígido, cuando se le aplica fuerza, algunas barras comprimen los nodos, y otras se tensan por este esfuerzo.

Este sistema estructural es muy común para sostener cubiertas.

4. Este modelo representa como diferentes tipos de empotramiento permiten que un mismo elemento pueda soportar mejor el esfuerzo de compresión. Tenemos una tira de metal de cierta resistencia a compresión. 

-Un empotramiento sencillo en la base le otorga poca resistencia, la podemos doblar facilmente. 

-Cuando se ensambla en una ranura que inmoviliza la base, la tira de metal se vuelve más resistente. 

-Cuando a esta ranura se le coloca un arillo de metal alrededor que apriete la tira de metal, ésta adquiere mucho más resistencia.

La resistencia la medimos según cuanto cuanta fuerza  en los dedos necesitamos para lograr deformar la tira.

5. El modelo es un ejemplo de como un material relativamente flexible puede adquirir gran rigidez si se le otorga una forma no desarrollable. Consiste en una tira de polietileno, que por si sola se le deforma fácilmente. Al colocarla en una base que curva la tira, y agregarle en la parte superior una pieza de plástico que evita la deformación, la tira adquiere gran rigidez por su forma, y es capaz incluso de soportar un objeto pesado que se coloque sobre esta.

6. Este consiste un marco de lámina de metal que es fácilmente deformable si se le aplica una carga lateral, como sería el viento. A pesar de que se encuentra bien empotrado y asegurado en las esquinas, si no se le rigidiza de alguna forma, seria muy fácil que este colapsara ante una mínima carga. La carga consiste en una pesa que tira de un lado el marco en la parte mas alta. Vemos que si le colocamos otra tira de metal, esta vez en diagonal, de manera que una dos esquinas del marco, adquiere mucha rigidez, y es capaz de ahora soportar mucho más carga sin deformarse.

7. El siguiente modelo es la representación de como se deforma una cubierta cuando se le aplica una fuerza vertical. Se encuentra sobre pistones que actúan como columnas. Es común encontrar este sistema estructural para cubrir grandes claros. La cubierta trabaja como superficie activa, y las columnas como vector activo que reciben los esfuerzos verticales.

8. Esta modelo representa varias vigas de madera unidas, que son soportadas únicamente por dos bases en los extremos. Al momento de ponerles peso o presión en el centro, las tablas tienden a deformarse hacia abajo. Para evitar la deformación, los tornillos que están en el centro, al ser apretados, comprimen las tablas haciéndolas más rígidas.

9. Este otro modelo simula una trabe de concreto armado, que trabaja a trabaja a tensión. Es muy parecido al anterior, solo que está unido por un conjunto de piezas de plástico. Al momento de tensar los extremos, éste se vuelve rígido en su extensión.

La existencia de estos modelos es muy útil para nosotros estudiantes porque nos permite observar cómo trabajan algunos elementos estructurales, esto coadyuva a tener una mejor comprensión de las estructuras y de como se comportan los esfuerzos sobre éstas.