Contribución del método de la viga al cálculo estructural de las cáscaras cilíndricas largas de cubierta

Abstract

La primera cáscara cilíndrica larga de hormigón armado aparece en Alemania en 1924, para cubrir un edificio perteneciente a la fábrica de la compañía Zeiss. El origen del cálculo estructural de estas tipologías estructurales coincidió con un momento caracterizado por un elevado aprecio por las matemáticas. Este hecho repercutió enormemente en los métodos surgidos, aplicados al cálculo estructural de las cáscaras cilíndricas largas y fundamentados en la Teoría de la Elasticidad. A partir de este momento, las cáscaras cilíndricas largas de cubierta se impusieron como tipologías estructurales capaces de cubrir grandes luces con un gasto mínimo de material. Sin embargo, el problema residía en la gran complejidad que entrañaba la resolución de los procesos matemáticos, basados en la aplicación de la Teoría de la Elasticidad y empleados para realizar su cálculo estructural. A partir de 1940 se producirá una gran eclosión en el cálculo estructural de estas tipologías estructurales a consecuencia de las discrepancias existentes entre los resultados matemáticos obtenidos en base a la teoría de la elasticidad y los logrados, por medio de ensayos, sobre estructuras reales. En este contexto, los estudios realizados por los ingenieros daneses K. W. Johansen, en 1944, y H. Lundgren, en 1949, marcarán el origen de la aplicación del método denominado de la viga al cálculo estructural de las cáscaras cilíndricas largas de cubierta de hormigón armado. Con este método se logró calcular, de manera sencilla y segura, estas tipologías estructurales como se tratará de demostrar en la comunicación.

The first long cylindrical shell of reinforced concrete was built in Germany in 1924, to house a factory building belonging to the Zeiss company. The structural calculation of these buildings emerged at a time characterized by a high appreciation of mathematics. This attitude exerted a strong influence on the methods that emerged for the structural calculation of the roof long cylindrical shells in reinforced concrete and based on the Theory of Elasticity. From this moment, these structural typologies were seen as buildings that could span wide areas with minimum material costs. However, the main problem was the enormous complexity entailed in mathematical calculations based on the Theory of Elasticity, employees for structural calculation. After 1940, the structural calculation of cylindrical thin concrete shells developed rapidly as a result of discrepancies between the mathematical results obtained based on the theory of elasticity and those obtained from assays on real structures. In this context, studies conducted by Danish engineers KW Johansen, in 1944, and H. Lundgren, in 1949, will mark the origin of the application of the method, called the beam method, to the structural calculation of the roof long cylindrical shells in reinforced concrete. With this method it was possible to calculate, in a simple and safe way, these structural typologies as it will try to demonstrate in the communication.