Tipos de soportes para la construcción

Los soportes son uno de los aspectos más críticos de una estructura. Proporcionan estabilidad y fuerza en una estructura. También facilitan la transferencia de carga desde diferentes elementos estructurales al suelo. Por lo tanto, los ingenieros deben tener un conocimiento adecuado de los soportes y conexiones dentro de un edificio.

Los apoyos en una estructura afectan la solidez estructural y la capacidad de carga de los miembros. Los miembros estructurales se extienden vertical u horizontalmente, y dependiendo del miembro estructural; construimos los soportes correspondientes para la transferencia de carga.

Este artículo discutirá los diferentes tipos de soportes, su aplicación, ventajas y desventajas.

Tabla de contenido

¿Qué es el soporte estructural?

El soporte estructural se refiere a la parte de un elemento estructural que proporciona la resistencia y la rigidez necesarias para resistir las fuerzas aplicadas y transferirlas con seguridad al suelo. Las cargas externas aplicadas sobre los soportes conducen a la acumulación de fuerzas de resistencia internas. Los soportes están ubicados al final o junto con puntos intermedios en una estructura. Elegir los soportes incorrectos para su sistema puede comprometer su integridad estructural. Diferentes soportes tienen diferentes campos de aplicación.

Tipos de apoyos

Principalmente clasificamos los soportes en soportes internos y externos. Pueden ser soportes atornillados o soldados. En prefabricados de hormigón o prefabricados de acero, podemos unir mecánicamente los soportes de forma diferente, pero suelen formar estructuras monolíticas en sistemas colados in situ. No importa el tipo de conexión de un material, debe tener una rigidez específica.

Soportes externos

Los soportes externos son los soportes que se brindan en una estructura sin afectar los elementos estructurales. Existen diferentes tipos de soportes estructurales, a saber: –

  • Soporte de rodillos
  • Soporte articulado o con bisagras
  • Soporte fijo
  • Soporte de suspensión
  • Soporte sencillo

Soportes de rodillos

Los soportes de rodillos solo pueden resistir fuerzas perpendiculares, pero son libres de moverse lateralmente. Permiten el movimiento a lo largo de las superficies sin resistencia a las fuerzas horizontales.

Estos soportes resisten cargas verticales pesadas pero permiten el movimiento horizontal. El movimiento horizontal es esencial, especialmente durante la expansión y contracción, ya que el miembro estructural puede moverse libremente. Evitan que se produzcan daños en un soporte clavado.

Los soportes de rodillos pueden tener la forma de cojinetes de goma o engranajes. Por ejemplo, considere una carga sobre patines. El peso permanece en su lugar si no hay fuerza horizontal. Sin embargo, una vez que se aplica una fuerza horizontal, el cuerpo comienza a moverse. Los soportes de rodillos son ventajosos, especialmente en la construcción de puentes. Por lo general, colocamos soportes de rodillos al final de los tramos del puente en forma de cojinetes. Los soportes de rodillos también se utilizan en grúas de marco y permiten el movimiento hacia la derecha o hacia la izquierda.

La desventaja de los soportes de rodillos es que no pueden resistir fuerzas horizontales, y existe la necesidad de otros tipos de soportes para resistir estas fuerzas en una estructura.

Soportes anclados

Los soportes con pasadores también se conocen como soportes con bisagras. Es el tipo de apoyo más habitual en obra civil. Un soporte articulado no permite el movimiento ni vertical ni horizontalmente, pero permite la rotación. En la mayoría de los casos, un soporte articulado solo permite torcer en una dirección. Un buen ejemplo es una rodilla humana. Permite girar en una dirección pero resiste los movimientos laterales. Es raro encontrar soportes con pasadores ideales en la práctica. Sin embargo, las vigas simplemente apoyadas normalmente se consideran articuladas. Las condiciones de apoyo afectan la distribución de momentos en la viga. También utilizamos soportes articulados en cerchas y puentes de arco triarticulado.

La ventaja de los soportes articulados es que facilita la unión de varios miembros. La unión induce un esfuerzo axial, y dado que los apoyos no resisten ningún momento, el diseño se limita al esfuerzo axial.

La única limitación de los soportes articulados es que un solo soporte articulado no puede restringir completamente una estructura. Se necesitan al menos dos soportes con pasadores para la sujeción.

Soportes Fijos

Los soportes fijos son los tipos de soportes más rígidos que restringen los movimientos de los elementos estructurales. El miembro estructural no puede rotar ni trasladarse en ninguna dirección. Un ejemplo perfecto de soporte fijo es un asta de bandera con una base de hormigón; el poste no puede moverse ni girar en ninguna dirección. Generalmente, para la estabilidad de una estructura, la estructura debe tener al menos un soporte fijo. Este soporte ofrece una estabilidad estructural más excelente que cualquier otro tipo de soporte.

Los soportes fijos son ventajosos en situaciones en las que solo puede usar un soporte, como vigas en voladizo. Aseguran que una estructura esté adecuadamente restringida y estática.

A veces, la ventaja más significativa también sirve como la mayor desventaja. Una estructura puede necesitar algo de margen de maniobra, pero los soportes fijos no lo permiten. A medida que el concreto gana fuerza, también se expande. Por lo tanto, un soporte mal diseñado puede reducir la durabilidad de los elementos estructurales provocada por el aumento de las tensiones.

Soportes simples

Los apoyos simples son cuando los miembros estructurales descansan sobre otros miembros. Los soportes simples son como soportes de rodillos en los que los miembros pueden resistir fuerzas verticales, pero no pueden restringir las fuerzas horizontales. Un excelente ejemplo de tal soporte es una tabla de madera que descansa sobre dos bloques de piedra. El tablón puede resistir la carga vertical pero no puede resistir las fuerzas horizontales correspondientes. Si aplica una fuerza de corte, el tablón lo soportará, pero una fuerza horizontal hará que el tablón se deslice rápidamente fuera del soporte. Los soportes simples rara vez se utilizan en ingeniería, ya que representan un riesgo considerable para la seguridad. Los ingenieros a veces usan estos soportes en áreas que experimentan actividades sísmicas frecuentes.

Soportes de suspensión

Este es un soporte diseñado para transferir una carga de un cable o tubería a una estructura de soporte. El soporte impide el movimiento en la dirección de la percha. Un excelente ejemplo de soporte colgante es un puente atirantado. Estos soportes se utilizan para anclar, guiar y soportar una carga específica. También los usamos en áreas con altas variaciones de temperatura.

Soportes de balancines

Los soportes de balancines son un tipo de soportes de rodillos. Resiste las fuerzas verticales pero permite el movimiento horizontal. El movimiento, sin embargo, se debe a un fondo de apoyo curvo. El movimiento horizontal está presente pero es limitado, a diferencia del caso de los soportes de rodillos.

Enlace de soporte

Los soportes de enlace se caracterizan por dos bisagras, una en cada extremo. El soporte permite la rotación y la traslación en la dirección perpendicular a la longitud del enlace. Sin embargo, no permite la traducción en la dirección del enlace. La fuerza resultante se descompone en fuerzas horizontales y verticales.

Soportes de resorte

Estos soportes se adoptan cuando un miembro estructural tiene algún movimiento vertical que no es propicio para un soporte sólido. A veces se produce un desplazamiento vertical en elementos como las tuberías de alta presión. El despegue provoca una enorme presión en las tuberías que necesita control. Hay dos tipos de soportes de resorte, a saber, soportes de resorte variables y constantes.

Ambos soportes están precomprimidos para ejercer una fuerza hacia arriba sobre un miembro. La contrafuerza ejercida sobre el resorte depende de la carga sobre el elemento.

Los ingenieros no colocan soportes de resorte en ubicaciones convencionales. Los ingenieros los colocan en áreas donde sirven para propósitos específicos. En condiciones de calor, se produce una gran expansión, lo que provoca deflexiones que se contrarrestan con soportes de resorte. Los soportes de resorte también se usan en miembros cuando se permite poca o ninguna deflexión.

Soportes Internos

Los soportes internos están dentro del miembro y dividen un miembro estructural en partes. Resolvemos las fuerzas internas para cada parte del miembro estructural, lo que simplifica el análisis. Clasificamos los soportes internos en bisagras internas y rodillos internos.

Bisagras internas

Las bisagras internas resisten los movimientos horizontales y verticales, pero permiten la rotación. En los miembros axiales, se proporcionan bisagras internas, pero para los miembros axiales, se proporcionan bisagras intermedias. Principalmente usamos estas bisagras en puentes de arco en el medio del arco. Los momentos de flexión resultantes en una bisagra por lo general son cero. Por lo tanto, la estructura puede moverse para reducir las fuerzas resultantes provocadas por las tensiones reactivas. Las bisagras también resuelven problemas provocados en miembros estructurales por asentamientos o diferencias de temperatura.

Rodillos internos

Los rodillos internos son similares a los soportes de rodillos, pero se encuentran en el medio de un elemento estructural. Las grúas torre utilizan rodillos internos en el medio de la grúa para soportar materiales pesados ??entre los miembros y transportar cargas de un lugar a otro.

preguntas frecuentes

A continuación se encuentran algunas de las respuestas a las preguntas más frecuentes sobre los sistemas de soporte estructural.

¿Las paredes son soportes fijos?

Cuando una viga atraviesa una pared, está restringida contra la rotación y la traslación. La pared, por tanto, actúa como un soporte fijo.

¿Dónde utilizamos principalmente soportes fijos?

Los soportes fijos son beneficiosos cuando solo necesitamos un soporte en una estructura, como en una viga en voladizo. También los usamos en marcos resistentes a momento y en conexiones losa-viga.

¿Cuál es el tipo de apoyo más débil?

El tipo de soporte más débil es el soporte simple, ya que no proporciona restricción a la estructura.

Resumen

Los problemas de estabilidad en una estructura se deben principalmente a problemas en los soportes y conexiones en una estructura. Por lo tanto, el diseño de un edificio debe incorporar el armazón estructural y los servicios, acabados, soportes y conexiones del edificio y hacer una estructura modular. El constructor también debe lograr un equilibrio entre la eficiencia estructural y el impacto económico en la elección del soporte.

¿Qué es la estructura de apoyo?

1. estructura de soporte – una estructura que sirve para sostener algo. marco – una estructura que soporta o contiene algo. marco esquelético, marco inferior, esqueleto, marco: la estructura de soporte interna que le da forma a un artefacto; 'el edificio tiene un esqueleto de acero'

¿Cuáles son los diferentes tipos de apoyo?

Los diferentes tipos de soportes externos son los siguientes:

  • Soporte fijo.
  • Soporte articulado o soporte articulado.
  • Soporte de rodillos.
  • Soporte de balancín.
  • Enlace de apoyo.
  • Soporte sencillo.

¿Cuáles son los 4 tipos de estructuras?

Hay cuatro tipos de estructuras;

  • Armazón: hecho de miembros separados (usualmente piezas delgadas) ensamblados.
  • Shell: encierra o contiene su contenido.
  • Sólido (masa): hecho casi en su totalidad de materia.
  • líquido (líquido): líquido de frenado que hace los frenos.

¿Cuál es la estructura de mayor apoyo?

El triángulo es el más fuerte ya que mantiene su forma y tiene una base que es muy fuerte y también tiene un soporte fuerte. El triángulo es común en todo tipo de soportes y cerchas de edificios.

Video: support structure

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