Tipos de Sistemas Estructurales: Clasificación y Características

1. Sistemas de Forma Activa

Son aquellos cuya característica es la de encauzar las fuerzas exteriores por medio de simples tensiones normales o axiles: el arco, por compresión; el cable colgante, por tracción. Estos sistemas desarrollan esfuerzos horizontales en sus extremos, cuya absorción constituye un problema esencial al proyectarlos.

Los principales tipos de sistemas estructurales de forma activa son:

1.1. Sistema de Cables

Sistema lineal trabajando a tracción. De él se derivan otros dos:

• Sistemas de tienda: Telas tensadas por cables constituyendo superficies que trabajan exclusivamente a tracción.
• Sistemas neumáticos: Tejidos constituyendo superficies que mantienen su forma por efecto de la presión del aire en su interior, y soportando exclusivamente esfuerzos de tracción.

2. Sistemas de Vector Activo

Su característica fundamental es la disposición triangulada de piezas rectas, cortas y sólidas, es decir, lineales, como componentes estructurales que, debido a su reducida sección en relación con su longitud, transmiten solamente esfuerzos normales o axiles en la dirección de esta: comprensiones y tracciones.

Los sistemas de vector activo pueden ser:

2.1. Sistemas Planos Triangulados

• Vigas celosía
• Cerchas

2.2. Sistemas Curvos Triangulados

Planos curvos triangulados de simple o doble curvatura y de curvatura negativa.

2.3. Sistemas Reticulados Espaciales

Elementos planos rectos o curvos formados por retículas de vectores en las tres direcciones del espacio.

3. Sistemas de Masa Activa

El mecanismo sustentante de estos sistemas consiste en la acción combinada de esfuerzos de tracción y compresión en el interior de la masa del elemento, en unión con los esfuerzos cortantes: resistencia a la flexión.

3.1. Sistemas de Viga

Elementos lineales dispuestos de manera sensiblemente horizontal.

3.2. Sistemas de Pórticos

Combinando más o menos rígidamente vigas con soportes aislados sometidos a compresión, componiendo un sistema múltiple que actúa en conjunto, donde la incurvación de cada miembro participa en el mecanismo resistente global.

3.3. Sistemas de Forjados

Elementos superficiales o losas con una o varias direcciones de flexión; normalmente unidireccionales o bidireccionales.

4. Sistemas Estructurales de Superficie Activa

El mecanismo sustentante de los sistemas de superficie activa es la forma. Las características previas de dicho sistema son dos: la continuidad superficial y la obtención de una forma correcta.

4.1. Sistemas de Láminas Pegadas

Sistemas con triple acción resistente: de placas, de laja y de pórtico.

4.2. Sistemas de Láminas de Simple Curvatura

Sistemas con triple acción: de placa, de laja y de arco, soportando esfuerzos en membrana.

4.3. Sistemas de Láminas de Revolución

Sistemas que desarrollan esfuerzos angulares (según un paralelo) que permiten contrarrestar las deformaciones de la membrana.

4.4. Sistemas de Láminas de Curvatura Negativa

5. Sistemas Estructurales Verticales

Carecen de un mecanismo estructural específico, por lo que pueden utilizar los de forma, vector, masa y superficie activos. Se caracterizan por los sistemas particulares de reunión de cargas, transmisión de estas y estabilización general.

5.1. Sistema de Retícula

A base de puntos, distribuidos uniformemente, que reúnen las cargas del plano horizontal por unidad de área y las transmiten individualmente al suelo.

5.2. Sistema de Voladizo

Las cargas se transmiten en cada plano horizontal a puntos de reunión o soportes verticales y son conducidas centralmente al suelo.

5.3. Sistema de Tramos Libres

Las cargas se transmiten en cada plano horizontal a puntos de reunión situados en el contorno y son conducidas periféricamente al suelo.

5.4. Sistema Compuesto

Combina alguno de los sistemas anteriores.

5.5. Sistema de Transmisión Indirecta

En vez de transmitir las cargas agrupadas en cada plano horizontal por medio de columnas, aquellas pueden ser transportadas mediante tirantes hacia la parte superior, donde nuevas jácenas superpuestas las reciben y transmiten a soportes centrales o periféricos (estructura colgada).