Un sistema estructural es el modelo físico que sirve de marco para los elementos estructurales, y que refleja un modo de trabajo. Un objeto puede tener, a su vez, una mezcla de sistemas estructurales.
Pueden clasificarse por su campo de actuación (informática, molecular...), sistema de trabajo (de vector activo, de compresión, de tracción...) y material (fibra natural, piedra natural, cerámica...).
Sistemas arquitectónicos por
tipo y modo de trabajo
Sistemas porticados
Un sistema porticado es el que utiliza como estructura una serie de
pórticos dispuestos en un mismo sentido, sobre los cuales se dispone un forjado. Es
independiente de su arriostramiento, que podrá hacerse con pórticos
transversales, cruces de San Andrés, pantallas
u otros métodos; y del material utilizado, generamente hormigón o madera. Este
sistema es el más utilizado hoy en día en las zonas desarrolladas,
especialmente en hormigón desde la patente Domino de Le Corbusier. Los
forjados transmiten las cargas a los pilares o muros, y éstos a la
cimentación...123
Sistemas abovedados
Con un origen hipotético en los primeros hornos de fundición, fue un
sistema muy utilizado en Mesopotamia y la Edad Media europea. Se
basa en bóvedas, que centran las cargas en arcos reforzados por pilastras o contrafuertes. Para
utilizarlo se precisan materiales que aguanten bien los esfuerzos de compresión, por lo que tradicionalmente
se han construido en ladrillo cerámico o piedra.
Puede hacerse una subdivisión con los sistemas cupulados, cuyas cúpulas
se arriostran con pechinas,
permitiendo espacios centrales muy amplios. Este sistema fue muy utilizado en
el Imperio bizantino, siendo su
ejemplo más conocido Santa Sofía, en Estambul.
Sistemas tensados
Se dice de todos los sistemas que trabajan a tracción, como los de
cables. Pueden ejemplificarse en las carpas de los circos. También pueden ser
sistemas de barras rígidas. Los materiales que se utilizan son los que tienen
una elevada resistencia a tracción, como el acero.
Sistemas hinchables
Funcionan bajo la presión de un gas comprimido entre membranas. El gas
hace que las membranas -telas, plásticos u o materiales sintéticos- se estiren
hasta que ya no den más de sí, y la propia presión que genere hace que la
estructura no se venga abajo. Los puestos de este tipo que se montan para las
competiciones deportivas y las atracciones infantiles en las que los niños se
divierten en saltar pueden servir de ejemplo.
Sistemas mixtos
compresión o presión
funciona con tensión de cables
se busca la baja deformación o en su defecto nula con pesos horizontales y verticales que se compensan
aplicar un peso al sistema para ver su soporte a presión
evitar la deformación del sistema
Ejemplo de un arco en trabajo, estructuralmente
estabilidad en polea aplicando pesos en distintas distancias hacia el punto de origen (ejemplo de torca)
a presión regresa a su forma habitual
en este ultimo ejemplo se trata de un sistema reforzado con material en el centro que hace que sea más resistente a fenómenos, este sistema es muy utilizado en edificios.
Hay sistemas que utilizan propiedades de los anteriormente citados. Por
ejemplo, sistemas en voladizo que utilizan un gran apoyo que funciona a
compresión, con un cable a modo de segundo apoyo, que a su vez lleva las cargas
al primero. Fundamentalmente, el primer apoyo estará trabajando a compresión
compuesta, el voladizo realmente será una viga que funcione a flexión, y el
cable trabajará a tracción.
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