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Arquitectura Aplicada.

ESTRUCTURAS COLGANTES 1.- Concepto Este tipo de estructura utiliza cables, denominados tirantes de los que se cuelgan. Los cables se utilizan para sujetar puentes, carpas, antenas y torres.

Puente de cristal-China

2.- Finalidad Su propósito es soportar muchos tipos de estructuras suspendidas que pueden cubrir grandes espacios como estadios y pabellones, sin necesidad de utilizar columnas o pilares.

Hotel colgante-Cuzco (Perú)

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Arquitectura Aplicada.

3.- Elementos que lo componen Los elementos que lo componen trabajan conjuntamente formando estructuras superficiales o bidimensionales. 

Cordones: formados por alambres arrollados helicoidalmente, de manera que quedan colocados de forma muy regular. Tienen un mayor porcentaje de área metálica para un mismo diámetro, por eso se diferencian de los cables por ser más resistentes y rígidos.



Cables: formados por varios cordones agrupados helicoidalmente alrededor de un centro que puede ser una cuerda de fibra textil (alma). Son más flexibles y fáciles de manejar y consecuentemente más apropiados para uso en pequeños radios de curvatura.

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Arquitectura Aplicada.

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Tirantes estructurales: formados por perfiles tubulares.

Puente de Talavera-España.

3.- Características - Debe ser resistente, es decir soportar cargas a las que esta sometida sin romperse. - Ser estable, es decir no volcarse con facilidad. - Debe ser rígida, es decir debe deformarse poco. - Debe ser lo mas ligera posible para asi ahorrar material y tener menos cargas.

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Arquitectura Aplicada. VENTAJAS

DESVENTAJAS

Soportan grandes esfuerzoz de tracción.

No soportan esfuerzos de compresión.

Más estables.

Menos rígidas.

4.- Funcionamiento de la estructura Para transmitir adecuadamente las cargas horizontales o verticales de las estructuras colgantes desde los cablesbhacia el terreno funcionan con diferentes sistemas. 

Mediante pilares verticales junto con una viga de borde triangulada: apoyada mediante anillos circulares o radiales. Con esta solucion desaparece el problema de la cimentación.

Puente de bicicletas- Holanda.

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Mediante soportes verticales: en este caso el empuje horizontal debe ser resistido por el soporte que actua como una viga en voladizo. Esta solución solo es viable para cables ligeramente cargados con vanos relativamente cortos.

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Arquitectura Aplicada.

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Mediante soportes inclinados o en “V” invertida: se disminuye las acciones sobre la cimentación.

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Mediante postes atirantados o tornapuntas: cuando los postes son verticaless el empuje horizontal del cable pasa directamente al tirante que transmite la fuerza al terreno. Este sistema es usado para cubrir vanos relativamente grandes.

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Arquitectura Aplicada.

Viaducto Millau-Francia.

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Mediante postes inclinados atirantados: el empuje va al poste y al tirante, es usado para cables de gran luz.

Puente Sevilla-España.

5.- Cargas y esfuerzos a los que estan sometidos.

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Arquitectura Aplicada. Los esfuerzos de las estructuras colgantes adoptan la forma de una poligonal, una curva o una parábola en función de sus cargas actuantes.

Debido a su falta de rigidez, las estructuras formadas por cables deben estabilizarse frente a los cambios constantes de forma producidos por la variacion de las cargas asi como frente al efecto del viento. Cuando sopla el viento sobre la estructura produce un movimiento, a medida que las fuerzas del viento cambian , el comportamiento de la estructura tambien varía, este proceso es cíclico. Si la accion del viento actúa en el nivel de frecuencia propia de la estructura, esta entrara en resonancia produciendose vibraciones violentas tal como sucedió en el puente Tacoma en 1940. En conclución las estructuras colgantes estan sometidas a cargas de presión, cargas móviles esfuerzos de tracción en los cables, esfuerzos de compresion en los apoyos, etc.

Hay varios procedimientos para estabilizar los cables en las estructuras colgantes: 

Incrementando la carga muerta en la estructura.

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Anclando con tirantes los cables de la cubierta.

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Disponiendo superficies de cables cruzadas.

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Por medio de elementos rígidos. 7

Arquitectura Aplicada. 

Utilizando un sistema de doble capa.

6.- Ejemplos de estructuras colgantes. a) Rotonda para bicicletas en Holanda

b) Viaducto Millau-Francia, mide 2.46 km.

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Arquitectura Aplicada. c) Hotel colgante en Cuzco de 7.5m de largo por 2.6m en forma de octágono.

d) Puente de cristal China.

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