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Pongamosle vestido – los muros y acabados
Ya hemos hablado de las cimentaciones, de las columnas, las vigas y las losas o placas. Con estos cuatro elementos hemos logrado resumir los componentes estructurales principales de cualquier edificación y enstructura en general. Sin embargo, un edificio no puede existir únicamente con estos 4 elementos, se podría decir que el edificio esta “desnudo”. Por ello hay que vestirlo, y para ello, recurimos a los muros y acabados.
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| Ejemplo de una vivienda con todos sus acabados y muebles terminados |
Los muros y los acabados NO son elementos estructurales, es decir, no aportan a aumentar la resistencia de la edificación, lo único que hacen es mejorar el aspecto de esta estructura para que sea completamente funcional para el publico que hara uso de ella (existe una excepción con los muros en algunos casos, pero hablaremos de ello despues).
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| Ejemplo de un cuarto sin acabados |
Los muros, cuando no son estructurales, generalmente suelen estar construidos con bloques o ladrillos (mampostería) o drywallla razón es que no se necesitan muros resistentes (para eso stan las vigas y columnas), y lo único que se quiere es cerrar la estructura y dividir las áreas confomre se había acordado con el arquitecto al momento de diseñar el proyecto
Cuando hablamos de acabados, solemos hablar de elementos como enchapes de piso, pintura, muebles, cielos en drywall, guardaescobas (o guardapolvo), esquineros, etc. Suelen incluirse en la construcción una ves que se hayan puesto los muros y se haya rematado la estructura completamente para evitar el daño de estos elementos.
El esfuerzo que debe soportar la estructura por la sola acción de los acabados es muy bajo, por lo que el análisis estructural en torno a estos elementos suele ser minimo.
¿¿Y sobre que nos paramos?? – Las losas
Hace mucho tiempo, hable de la importancia de algunos elementos estructurales como son las vigas, las columnas y las cimentaciones. En este momento, hablare de otro elemento trascendental que será una pieza más en la construcción de una estructura óptima. Este elemento son las losas o placas
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| Obreros fundiendo losa en concreto fuente: DRO 390 |
Para entender la importancia de estas losas, simplemente pensemos que pasaría si una estructura no tuviera losas. Si un edificio no tuviera losas, tendríamos que acomodar todo sobre las vigas, y caminar sobre ellas en todo momento, lo cual es imposible. Si un puente no tuviera un tablero, sería totalmente inservible, porque no existe un carro en el mundo que pueda transitar sobre una viga que compone un puente.
Si después de la anterior explicación, aun tienes dudas de lo que es una losa, simplemente es el piso que hay en tu casa, en un corredor, en la tienda, en un salón de clase, etc. Ahora es el momento de preguntarnos lo que siempre nos preguntamos: ¿Cómo se construye?
Para empezar, no importa si se trata de una edificación en concreto o una edificación metálica, las losas siempre, y repito, siempre, estarán elaboradas en concreto, y en el interior de esta losa, veremos la presencia de la maya electro soldada, que simplemente son un conjunto de barras de acero que se sueldan de forma que parezca una maya. Su espesor suele ser alrededor de 50 cm si se trata de una losa de cimentación (aquella que tiene contacto directo con el suelo), y para las losas de niveles superiores, su espesor será aproximadamente de 10 cm (depende de si es maciza o aligerada). En el caso de los tableros de puentes, el espesor de este será alrededor de 15 cm o mas según el tipo de puente.
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| Malla electro soldada fuente: Arqhys |
En términos estructurales, la presencia de estas losas ayuda a transmitir toda la carga que reciban (de personas, de muebles, maquinas, etc.) hacia las vigas, y estas trasmitirán la carga a las columnas y finalmente la carga llegara a las cimentaciones, las cuales transmitirán la carga total de la estructura al suelo y paremos ahí.
Con este post, ya habríamos terminado de hablar de los principales elementos estructurales que componen una edificación, aunque aplican también para otros tipos de estructura. Pero aún nos falta unas cuantas cosas que ver, después de todo, ¿no se supone que nuestra casa tiene 4 paredes?
Grandes Obras de ingeniería - La Gemasolar
No hace muchos años atrás, todo lo relacionado con el uso de energías amigables con el medio ambiente dejo de ser una fantasía y ha pasado a ser algo mucho mas viable de lo que pensamos, sobre todo, si hablamos de la energía solar. Por ello, quiero dedicar este post a una gran obra de ingeniería que lleva el aprovechamiento de esta energía a un nuevo nivel. la GemaSolar.
La gema solar es una gran estructura, que se encuentra compuesta por un gran receptor (que es la torre que ves en la mitad), cuya altura es aproximadamente de 140 metros de altura, y de unos Heliostatos de 120 m2, que juntos, ocupan un área de 185 Hectáreas (Ha). los heliostatos son básicamente espejos que redirigen los rayos solares incidentes al receptor.
Este sistema es propiedad de la empresa Torresol Energy, y tiene la capacidad de generar una 19.9 MW de potencia nominal (Watts es una medida de potencia).
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| Gemasolar fuente: wikipedia |
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| Heliostatos; fuente: wikipedia |
Este sistema es propiedad de la empresa Torresol Energy, y tiene la capacidad de generar una 19.9 MW de potencia nominal (Watts es una medida de potencia).
Esta obra se encuentra localizada en Sevilla, España, e inicio actividades en mayo de 2011.
Si quieren saber mas de su funcionamiento, pueden visitar el sitio web oficial de Torresol Energy
En donde estoy??? - Edificios de otro mundo
Después de vivir mucho en un lugar determinado, nos acostumbramos a todo lo que vemos, a las calles que recorremos, a los edificios a los que entramos y los que vemos mientras paseamos, pero existen casos en los cuales, al ir a un determinado lugar, sientes una sensación increíble, como si unieras viajado a otro mundo, posiblemente a uno con el que hayas fantaseado tiempo atrás. Esta es la magia que algunos edificios pueden traer a este mundo. por ello, quiero dedicar este post a aquellas obras que, en opinión de su servidor, te hacen sentir que viajaste a un mundo fantástico.
- Hang Nga Guesthouse (casa loca) - Vietnam
- Habitat 67 - Montreal, Canada
- Palacio Ferdinand Cheval - Francia
- Casa de piedra - Portugal
- Biblioteca Nacional - Bielorrusia
- Gran Lisboa - Macao
- Templo Lotus - Delhi, India
- Casa Gagster de Madera - Rusia
- Edificio Gherkins - Londres, Reino Unido
- Edificio de Lloyd - Londres, Reino Unido
Los invito a ver mas imágenes de otros edificios que pueden sorprenderlos en la siguiente pagina web:
Inspección de estructuras - !!Los robots atacan de nuevo¡¡
Después de construida una estructura, es usual que en el transcurso de su primer año de vida, esta presente fisuras o pequeños daños que pueden no ser de alto riesgo, pero que si no son atendidos, pueden representar un potencial punto de falla frente a algún siniestro (un sismo por ejemplo). por lo que es importante realizar inspección de la estructura para localizar y corregir estos daños. Gracias a la tecnología , existe la posibilidad de realizar esta tarea con mayor eficiencia y con pocos riesgos.
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| Robot trepador para inspección de muros en concreto reforzado fuente: ADJACENT |
Una vez que es construida una estructura, es necesario observar su comportamiento durante los primeros meses de vida, ya que durante este periodo, la estructura será propensa a verse afectada, entre otras cosas, por la cimentación que sentirá y los efectos climáticos a los que se vea sometido, y usualmente esto traerá como resultado algunas pequeñas fisuras, puntos de empozamiento de agua y presencia de humedad localizada en muros y techos. Si no se realiza la detección y tratamiento adecuado de estos puntos, en el futuro se puede contemplar un alto nivel de deterioro en muros, losas, vigas y columnas.
En la actualidad, las estructuras son inspeccionadas por ingenieros que, muchas veces, ponen en riesgo su vida para realizar dicha tarea, debido a que deben ubicarse en puntos poco accesibles y que se encuentran a una gran altura del suelo.
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| Dos ingenieros inspeccionando un puente fuente: dessau.com |
Gracias a la investigación y desarrollo dirigidos por Babak Movaeni en la escuela Tufts de Ingeniería, se podrá contar en un futuro no muy legajo con un sistema de sensores inteligentes e inalámbricos para el monitoreo de estructuras y de fallas en desarrollo. También, gracias a su trabajo, se podrán contar con un sistema inalámbrico que permitida el manejo y control de robots voladores (quad-copters), los cuales permitirán el acceso a los puntos en los cuales se encuentran localizados los sensores y recopilar la información de estos para evaluar la presencia de posibles fallas en la estructura.
Otro desarrollo importante en esta área viene de parte de la universidad ETH Zúrich, la cual nos presenta el robot trepador (figura 1), que permite revisar muros de concreto para detectar y reparar fallas por corrosión, las cuales, solo en estados unidos, pueden generar costos de hasta 8.3 billones de dólares.
Cabe mencionar que, si bien la implementación de estas y mas tecnologías se ve en el presente, aun queda mucho camino por recorrer para que su aplicación sea completamente viable. Sin embargo, es seguro que contaremos con nuevas mejoras tecnológicas en lo que respecta a seguridad estructural en el futuro
fuente:
Aprende Jugando: Conviértete en un diseñador de puentes
Como amante de los videojuegos que soy, siempre creeré que los juegos no solo son una gran fuente de entretenimiento, además, permiten a la persona que los juega aprender algo nuevo mientras se divierten. y por suerte para este blog, encontré un juego interesante con el cual CUALQUIERA puede aprender a diseñar una estructura. Bueno, exagero un poco, de hecho es solo un puente, pero igual !Es muy divertido¡.
El juego se llama West Point Bridge Designer (WPBD para abreviar), y el objetivo de este juego es simplemente "diseñar" un puente que resista una carga (su propio peso y la de transito vehicular), y que sea lo mas barato posible. ¿No se oye tan difícil verdad?, no te preocupes si no sabes nada de puentes, el juego te ayudara, y te voy a dar una breve explicación de como funciona:
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| Pantalla inicial: selecciona las opciones que te gusten |
Inicialmente el juego te ira indicando el objetivo del juego y la situación (el puente pasara sobre un río que se encuentra a 24 metros de profundidad de los 2 puntos a conectar), y te ira preguntando en que condiciones deseas crear el puente, entre estas condiciones puedes elegir:
- a que altura se encontrara el tablero o piso del puente del río
- si deseas o no usar un pilar adicional
- que tipo de tablero deseas
- que tipo de armadura externa deseas que tenga el puente
Se te darán varias opciones, y a medida que vayas seleccionándolas, se irán desplegando los costos involucrados y el costo parcial del puente hasta el momento.
Después de elegir las opciones, entraras a la siguiente interfaz.
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| Segunda interfaz: modifica la armadura uniendo nodos con elementos |
En este punto, deberás únicamente modificar la armadura que seleccionaste previamente, uniendo los nodos con el material seleccionado de la forma que mas te apetezca.
al final podrás probar tu diseño y podrás ver, a través de una divertida animación, si tu puente funciona o no.
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| Pantalla de simulación: revisa que elementos de tu armadura funcionan bien y cuales no |
El juego es bastante interesante y de seguro te ayudara a entender lo que un ingeniero debe hacer al momento de diseñar un puente. Solo hay un pequeño problema (para algunos), esta en INGLES, por supuesto, no necesitas ser un erudito en esta lengua, pero si tener un dominio básico que te permita entender las instrucciones básicas.
Si desean probar este juego, aquí les dejo el link de la pagina oficial para que lo descarguen de forma gratuita:
Vigas: la fisica detrás del asunto
Hablamos mucho de vigas, de columnas, de concreto y acero, y podríamos seguir haciendo eso todo el tiempo que quiera, pero el objetivo de este blog es ilustrar a los no tan ingenieros que hay detrás del piso sobre el que se encuentran parados, que hay mas allá de los muros y sobretodo, mostrar que la ingeniería civil no es una supervivencia ni tampoco es pura matemática como algunos se imaginan. Por ello, pienso lograr, a través de esta entrada, explicar como funciona uno de los elementos mas importantes en cualquier estructura, para que hasta el menos simpatizante de las matemáticas lo pueda entender.
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| Figura 2 fuente: wikiversity.org |
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| Figura 1 fuente: aquinodiazmoises.blogspot.com |
Iniciare teniendo fe en que los que leen esto ya saben que es una viga (si no es así, pueden leer que es aquí), ahora, existen dos formas de ver una viga:
- Como en la figura 1: hecha en concreto o en acero, ya posesionada y funcionando, podemos verla en el mundo real pero no por ello podemos entender claramente como funciona
- Como en la figura 2: un esquema prácticamente simple, donde neutra viga esta representada por la barra gris, que se encuentra apoyada en dos puntos (aunque pueden ser mas), que en el mundo real podrían ser otros elementos (generalmente columnas). En este esquema podemos describir el funcionamiento de una columna y su comportamiento.
Antes de construir un edificio, hay que diseñarlo, y los ingenieros civiles debemos hacer uso de ilustraciones como el de la figura 2 para plasmar los casos a los que los elementos estructurales se están enfrentando.
Si observamos la segunda viga en la figura 2, vemos unas flechas y también vemos que esta viga esta curvada ¿no?, en realidad, esas flechas representan la fuerza que la viga esta soportando sobre ella (si lo comparamos con la figura 1, esta carga seria de la losa que se apoya sobre la viga), y el curtimiento representa, de forma un poco exagerada, el curtimiento que la viga sufre por el mismo efecto de la carga. por supuesto, en la vida real no se podría ver algo tan pronunciado, ya que eso es lo que queremos evitar.
Sigamos mirando mas allá, que es lo que siente la viga en el interior??, lo que siente es en realidad es un conjunto de 2 fuerzas: las fuerzas cortantes y las fuerzas a flexión, las cuales podemos ver ilustradas a continuación:
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| figura 3: diagramas de cortante (V), y Flexion (M) fuente: webdelprofesor.ula.ve |
- Cortante: esta fuerza es aquella que causa cizallamiento o corte directo sobre la viga, estas fuerzas se concentran mayormente en los puntos en los cuales esta apoyada la viga ya que en estos puntos las vigas no se deforman (es decir, no se doblan o se flexionan), por lo que es mas fácil fallar por corte. en la figura 1, esto se ilustra en el diagrama triangular.
- Flexión: también conocido como momento, es la "fuerza" (en realidad es fuerza por longitud) que causa que la viga se flexiones o se doble por acción de las cargas. en la figura 3 su diagrama es el parabólico, que irónicamente ilustra de forma aproximada como se doblara la viga por acción de las cargas que resiste.
Podría explicar como nacen estos diagramas, sin embargo, su explicación si requeriría algo de matemática y física, por lo que me ahorrare la explicación para otra oportunidad.
Antes de terminar, tal ves te preguntes ¿cual es la importancia de esos diagramas?. La respuesta es simple, ACERO, o REFUERZO. ambos diagramas (cortante y flexión), nos dicen que tanto refuerzo es necesario administrar a nuestra viga en concreto para que pueda soportar la carga que le esta llegando. Sin el acero, la viga en concreto no resistiría la flexión y fallaría, así mismo, no soportaría las fuerzas de corte y podría agrietarse cerca de los puntos de apoyo (las columnas) y caer con todo y losa.
Así como existen dos tipos de esfuerzos que soporta la viga, es necesario dos tipos de refuerzo que deben ser administrados para soportar las solicitaciones:
- Flejes: los flejes en acero garantizan que la viga soporte los esfuerzos por cortante que se comentaron anteriormente, estos se encuentran mas agrupados en las zonas donde el cortante es mayor
- Barras: las barras en acero permiten que la viga sea capaz de resistir las flexiones por acción de las cargas, recuerden que el acero puede deformare mucho mas que el concreto.
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| Barras y flejes de de una columna fuente: stalineder.blogspot.com |
Si te diste cuenta, vimos los aspectos básicos a tener en cuenta en el diseño de una viga:
- Ilustramos la situación de una viga, plasmando sus apoyos y las cargas que resisten
- estudiamos las fuerzas cortantes y de flexión que sufre una viga
- definimos el refuerzo que tendrá la viga para que soporte dichas solicitaciones
Por supuesto, existen otros aspectos a tener en cuenta al diseñar una viga, o una columna, o un muro, etc.
Espero que con esto aquellos que no son ingenieros o que hasta ahora están empezando se hagan una idea clara de que es lo que el ingeniero debe hacer para diseñar un elemento estructural.
Las Vigas: los brazos que soportan
En entradas anteriores hemos hablado de las partes de una edificación de la siguiente forma:
- Los pies con los que se soportan son las cimentaciones (si no la has leído, click aquí)
- Las piernas que la erigen al cielo, son las columnas (si no la has leído, click aquí)
Ahora nos vamos a enfocar en lo que podría considerare, son los brazos de las edificaciones, y estos, por supuesto, son las vigas.
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| Viga en acero estructural; fuente: Arqhys |
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| Viga en concreto unida a columna; fuente: Arqhys |
En un principio, como vemos en las imágenes, las columnas y las vigas son prácticamente iguales, suelen ser rectangulares si son en concreto reforzado, o suelen ser perfiles de acero similares a los implementados en las columnas si hablamos claro, de una estructura en acero, no obstante, son elementos muy diferentes. Las diferencias existentes entre las vigas y las columnas son las siguientes:
- Dimensiones: Las vigas, ya sean en acero o en concreto reforzado, suelen poseer un área transversal menor en comparación a que poseen las columnas.
- Esfuerzo: mientras que las columnas soportan mayormente cargas a compresión, las vigas están sometidas a esfuerzos de flexión y cortante, por lo que el papel del acero en estos elementos es crucial para evitar su falla.
Una viga sometida a flexion falla como se muestra en la figura; fuente: http://estructuras-de-concreto.blogspot.com - Uso: Las vigas son esenciales para sostener las plantas de la edificación, y pos supuesto, para sostener todo lo que se ubique sobre las mismas (muebles, maquinas, personas, etc.). Las cargas que reciben de la planta al final son transmitidas a las columnas para que hagan su trabajo.
Existen dos tipos de vigas que soportan una planta de piso:
- Vigas principales: son las que reciben las principales cargas y las que se encargan de trasmitirla a las columnas (por supuesto, las vigas están unidas a las columnas).
- Viguetas: Son vigas de menor tamaño y menor refuerzo que las principales, estas se ubican entre las vigas principales y su principal labor es transmitir los esfuerzos que soportan a las vigas principales para que puedan realizar el trabajo ya mencionado.
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| Plano tipo de una planta, donde se observan las Vigas (V-1, V-2, etc.) y las viguetas (VT-1, VT-2, etc.) fuente: construyafacil.org |
Ya tenemos la cimentaciones, las columnas y las vigas, no nos falta mucho para terminar de ver los elementos restantes de comprende una edificación, así que hasta una próxima entrada.
Quien hizo esto???, algunos de los errores mas graciosos de la construcción
Que mejor forma de empezar esta semana que hachando un vistazo a algunos de los errores mas graciosos y a la ves interesantes dentro de la construcción y la arquitectura. vamos a mirar algunos que me llamaron mucho la atención y con los que probablemente ustedes estén familiarizados:
- Una columna bastante intrepida y original para soportar un pequeño puente
- Un poste "mal parado"
- Subo las escaleras, ¿y luego que?
- Escalera no apta para personas de mas de un metro de altura
- un baño "multifuncional"
- Encuentren la diferencia:
Como estos hay muchos mas, sin embargo, uno solo se puede preguntar ¿porque?, ¿quien hizo los planos?, ¿quien realizo la construcción?, ¿que sucedió para que se permitiera tales aberraciones en una construcción?.Aunque se vean de vez en cuando esta clase de cosas, es bueno recalcar que suceden poco, sin embargo, es algo que, tanto ingenieros como usuarios, no podemos permitir.Te invito a que veas esto y mas errores a través del siguiente link:También te invito a que si conoces algún otro errór interesante, que compartas la imagen en este blog.
Grandes obras de ingeniería: el intercambio Gravelly Hill
Cuando piensas en una carretera o en un puente, generalmente lo primero que se te viene a la cabeza en un tramo recto de asfalto por el cual transitan automóviles, con una u otra curva, sin embargo, que pensarías si existen personas que al pensar en esto mismo, lo primero que se les viene a la cabeza son.. espaguetis. Si, leíste bien, espaguetis, ¿porque? por la imagen que se muestra a continuación, que en realidad es el intercambio Gravelly Hill, del cual hablaremos a continuación:
Después de ver la imagen, creo que entenderás a que me refería con espagueti no?. Directo en el tema, esta obra se caracteriza principalmente por el amplio numero de rutas que pasan una sobre otra, facilitando el transito de vehículos de un punto a otro sin la necesidad de crear mas carreteras aparte y terminar creando una red de transito innecesaria. Miremos ahora algunos datos de esta obra:
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| Gravelly Hill Interchange: fuente: wikipedia |
Después de ver la imagen, creo que entenderás a que me refería con espagueti no?. Directo en el tema, esta obra se caracteriza principalmente por el amplio numero de rutas que pasan una sobre otra, facilitando el transito de vehículos de un punto a otro sin la necesidad de crear mas carreteras aparte y terminar creando una red de transito innecesaria. Miremos ahora algunos datos de esta obra:
- Fecha de apertura: Mayo 24 de 1972
- Inicio de obra: 1962
- Ubicación: Gravelly Hill, Reino Unido
- No de vehículos en transito: aprox. 210.000
Aqui les dejo un pequeño video acerca de la construcción de esta obra:
Y de los pies vamos a las piernas - Las Columnas
Hace una pocas entradas hable acerca de la cimentaciones, "los pies" de nuestro edificio, cuya importancia radica en transmitir correctamente las cargas de edificio al suelo asegurando su estabilidad. un mal diseño de estos conlleva a que el edificio se caiga por completo (si no has visto el post, has click aquí), ahora vamos a hablar en mayor detalle de un elemento que ya he mencionado anteriormente en otros post, las columnas.
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| Columnas en concreto reforzado, fuente: Arqhys |
| Columnas en Acero, fuente: http://sistestructura6.blogspot.com |
así como el cuerpo humano posee un esqueleto, las estructuras también lo poseen, parte de este esqueleto son las columnas, las cuales son elementos estructurales verticales cuya función principal es la de transmitir las fuerzas desde los puntos mas altos hasta las cimentaciones, para que estas ultimas puedan realizar su tarea.
Debido a su disposición, las columnas están diseñadas principalmente para soportar esfuerzos a compresión, cosa que el concreto, por si solo, podría hacer bien, pero al igual que cualquier otro elemento en una estructura de concreto, debe poseer refuerzo, la razón detrás de esto es porque existen fuerzas laterales que afectan a cualquier estructura. entre las mas populares se encuentran las siguiente:
- Fuerza del sismo: El movimiento que se origina en el suelo por acción de un sismo se traduce en cargas laterales que le llegan al edificio
- Fuerza de viento: las corrientes eólicas pueden ser suficientemente fuertes como para generar oscilaciones de la estructura. Son mas fuertes si la edificación es significativamente grande.
Este tipo de fuerzas genera esfuerzos de flexión y cortante en las columnas, por lo cual se implementa acero estructural para garantizar su resistencia frente a esta clase de situaciones.
Para finalizar, aqui les dejo un video de la universidad de los Andes en Colombia, en el cual pueden acrece una idea de como se construye una columna de concreto.
grandes Obras de ingeniería - Taipei 101
Ya he dicho con anterioridad que, desde que los rascacielos aparecieron, el cielo dejo de ser el limite, ya que con ellos vino la posibilidad de construir estructuras cada ves mas grandes, sin dejar de ser seguras y funcionales. Un ejemplo de esta visión reside en uno de los edificios que, en su tiempo, fue considerado el mas alto del mundo. Se trata del Taipei 101 (¡sorpresa!, el mismo que mencione en el titulo), el cual, para lograr alcanzar su gran altura, tomo fuerzas del conocimiento y la innovación de la ingeniería, como veremos a continuación:
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| Taipei 101 fuente: wikipedia |
Primero lo primero, revisemos algunas de sus características:
- Nombre de la estructura: Taipei 101
- Ubicación: Taiwan
- Altura: 439.2m hasta el ultimo piso
- Periodo de construcción: 1997 - 2003
- No. de pisos: 106 pisos
- Diseñado y construido por: C.Y. Lee & Partners ; Evergreen Consulting Engineering
Ahora, si observamos bien, la figura poco usual de este rascacielos se debe al concepto arquitectónico empleado (Cajas de comida china al estilo occidental) , para aquellos que no lo sepan, usualmente una estructura de gran altitud suele poseer un perímetro curvilíneo, esto con el fin de reducir la resistencia al aire de la estructura y con ello, reducir al mínimo las fuerzas que puedan de viento que puedan llegar a la estructura.
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| el diseño arquitectónico fue inspirado en estas cajas de comida china |
Considerando lo anteriormente dicho, este edificio es víctima de un problema: "Su arquitectura lo hace mas vulnerable a las fuerzas del viento", con ello, el edificio corre el riesgo de oscilar demasiado y fallar. Sin embargo, en la actualidad aun sigue de pie, ¿porque?, por esto:
En el interior de la misma torre yace un sistema anti eólico, el cual consisten en una gran masa cuyo peso oscila alrededor de 680 Toneladas, sujetada por cuatro tensores. Cuando el edifico oscila hacia una dirección por acción del viento, la masa lo hace en dirección contraria, de esta forma la masa absorbe las fuerzas provenientes de las corrientes de aire y evita el oscilamiento del edificio.
Si bien en la actualidad ya no es el mas alto del mundo, sigue siendo una gran muestra de lo que la ingeniería es capas de lograr.
con los pies en la tierra - y los edificios con sus cimentaciones
De igual forma que no podemos mantenernos de pie si no estamos con los pies sobre la tierra, un edificio o un puente no se puede mantener de pie si no se encuentra bien cimentado en el suelo. Si bien es cierto que los edificios deben ser resistentes frente a cualquier fenómeno catastrófico que pueda atentar contra su integridad estructural, eso no sirve de nada si no se encuentra firme en el suelo. ¿Como se logra esto?, con la construcción de cimentaciones.
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| Caída de edificio en china, se encuentra prácticamente intacto |
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| Lo que fallo fueron sus cimientos fuente: ARQHYS |
Antes de empezar, primero miremos un caso. Como se podrán observar en estas primeras imágenes, tenemos el caso de un edificio que cayo como si se tratara de una persona, completamente ileso (bueno, exagero un poco), no se ven columnas gravemente agrietadas o muros caídos, ¿¿porque sucedió esto??.
La respuesta yace en la segunda imagen, fueron los cimientos de la estructura los cuales fallaron debito a un desplazamiento del suelos sobre el que cimento, causado por una excavación que se había hecho previamente, y ya que lo cimientos no fueron bien diseñados para esta situación, al final estos no soportaron el peso de la estructura y cayeron.
Con este particular ejemplo, podemos ver la importancia de la cimentaciones, pero tal ves haya uno que otro que se pregunto lo siguiente:
¿Que son las cimentaciones?
Las cimentaciones son todo el conjunto de elementos estructurales que tiene como fin garantizar que las cargas generadas por el edificio (como el peso por ejemplo) sean transmitidas al suelo de forma efectiva sin superar la presión admisible de ese y así evitar hundimientos críticos de la estructura u otro tipo de fallas derivaras del suelo.
Existen 2 tipos de cimentaciones muy utilizadas en la actualidad:
- Superficiales: estas cimentaciones se caracterizan porque se apoyan sobre el suelo inmediato o poco profundo. No se requieren excavaciones muy profundas para su construcción, es decir que del mismo suelo sobre el cual se apoyara la primera planta de nuestra estructura podrá soportar el peso de la misma. Se emplea mucho en estructuras de poca altura.
Ejemplo de cimentación superficial: Una zapata aislada
fuente: Blog ELEMENTOS y S.C.1 - Profundas: contrario al anterior caso, estas cimentaciones buscan tener contacto con suelo muy rigido, el cual desafortunadamente se encuentra a gran profundidad, por lo que es necesario que estos elementos posean una altura significativa para alcanzar el terreno en el cual puedan transmitir la carga del edificio. se implementa sobretodo en estructuras de gran altura (como el primer caso discutido).
Ejemplo de cimentación profunda: Pilotes hincados
fuente: CFT& Asociados
Para concluir, antes de construir cualquier gran obra de ingeniería, es necesario garantizar que estada bien parada, por lo cual se deben diseñar y construir cimentaciones que tengan la capacidad de soportar nuestra estructura y que se acomoden al tipo de suelo en el que se pueda encontrar (del cual hablare mejor en un próximo post)
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