Diapositivas de Ingenieria ESTRUCTURAL

 

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INGENIERIA ESTRUCTURAL

ASIGNATURA: FUNDAMENTOS DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA www.themegallery.com

 

INTRODUCCIÓN   La

estructura es la parte resistente de una cons co nstr truc uccció ión, n, de dese semp mpeñ eña a el mismo papel que los

sdiestelomsavserótesberoadyosm cuvelaer  : upsro resistencia y rigidez para que, junto con otros sistemas, se alcance un fin común; por e llo , la estructura es vital para que una construcción sea útil.

 

INTRODUCCIÓN En este breve artículo se ofrece un panorama del área de la ingeniería relacionada con el estudio de las estructuras en el contexto de la construcción; primero se explica por qué es importante para una sociedad. Con el fin de conocer y apreciar la interesante i nteresante labor de un ingeniero que trabaja en este ámbito.

 

DEFINICION INGENIERIA

“Es el arte de planificar el

aprovechamiento de los recursos naturales, así como de proyectar, construir y operar los sistemas y las maquinas necesarias para llevar el plan a su termino.”

 

ESTRUCTURA “Entidad física de carácter

unitario, concebida como una organización de cuerpos dispuestos en el espacio de modo que el concepto del todo domina la relación entre las partes”.

Ejemplos de estructuras son: puentes, torres, edificios, estadios, techos, barcos, aviones, maquinarias, presas y hasta el cuerpo humano.

 

INGENI ING ENIERÍ ERÍA A EST ESTRUC RUCTUR TURAL AL “Es el arte de idealizar materiales a

los cuales no se les conoce bien sus propieda prop iedades, des, para cons construi truirr

form formas as que no sabem sabemos os ana analizar lizar, , de tal mane manera ra que sopo soporten rten carg cargas as que ignoramos y sin embargo se comporten satisfactoriamente”

 

I N G E N I E R Í A E S T R UCT CTU UR A L Ingeniería

estructural es la aplicación de los conocim conocimiento ientoss de la Mecánic Mecánica, a, cienci ciencia a que estudia las fuerzas y sus efectos, al arte de diseñar estructuras

 

OBJETIVOS Obje Ob jetitivo vo Ge Gene nera rall

Id Iden entitififica carr, es estu tudi diar ar alte altern rnat ativ ivas as,, se sele lecc ccio iona narr, an anal aliz izar ar y verificar resultados de la solución estructural a un problema de la ingenieria, teniendo presentes los crit criter erio ioss de fu func ncio iona nalilida dad, d, ec econ onom omía ía y se segu guri rida dad. d.

Obje Ob jetitivo vo de dell Anál Anális isis is

Determinar fuerzas internas (axiales, cortantes, momentos) y deformaciones de una estru tructu turra, sobre la base de: una forma dada de la estructura, del tamaño y propiedades del material usado en los elementos y de la lass ca carg rgas as ap aplilica cada das. s. Selección de la forma, de los materiales y detallado (dimensiones, conexiones y refuerzo) de los

Obje Ob jetitivo vo de dell Di Dise seño ño

comp co mpon onen ente tess qu que e conf confor orma man n el si sist stem ema a es estr truc uctu tura ral.l.

 

PROCESO

 

E l es pa pacc i o de la i ng eni nieer í a es tr uc ucttur ura al El

desarrollo de un país generalmente va acompañado de la construcción, de la operación y del mantenimiento de su infraestructura; en ésta se incluyen: viviendas, vías de comunicación, comunicación, centros de salud, de educación, de producción, de servicios, etcétera. Es interesante apreciar que la ingeniería estructural participa en la realización y el mantenimiento de esta infraestructura

 

DES CR I PCI PCIO O N DEL PR O S E S O DE DISS E Ñ O E S T R UCT DI CTU UR A L 

si stema o a) Estructuración. Esta etapa define el sistema sistemas estructurales que, de manera global, darán a la construcción resistencia y rigidez para que responda satisfactoriamente ante las acciones (cargas)



b) Análisis. Esta etapa requiere de menos experiencia por parte del ingeniero que la empleada en la estructuración, ya que aquí se realizan actividades acti vidades similares a casi todos los proyectos; sin embargo, sí se

requieren muchos conocimientos y habilidades.  c) Dimensionamiento. Aquí se seleccionan las dimensiones y características de todos los elementos de la estructura a fin de que ésta responda con seguridad (y funcionalidad)

 

P r oble oblemas que prevé y res uel uelve el el i ng eniero estructurista  La

actividad del ingeniero no siempre es apreciada por todos, sólo cuando hay problemas en el proyecto o en la construcción la gente en saber qué hizo; debe, se en interesa parte, a que su trabajo no esesto del se todo tangible como lo puede ser el de otro profesionista, pues sólo los resultados plasmados en planos, en memorias de cálculo o en dictámenes llegan a ser tangibles, sin embargo no alcanzan a reflejar todo el trabajo que está detrás de ellos

 

P r oblem oblema as que prevé y rres esuel uelve ve eell i ng eni nieer o estructurista 

La fuerza de tensión en las varillas.

La capacidad de un elemento a flexión, por ejemplo, está en función de la distancia de la zona de compresión al nivel del refuerzo de tensión; si el recubrimiento se aumenta, esta distancia se disminuye junto con la capacidad de flexión.  La resistencia contra el fuego.  Aun cuando es poco común común que el recubrimiento se proponga en función de la resistencia al fuego, es claro que también protegerá al refuerzo del fuego: basta recordar que la resistencia del acero de refuerzo disminuye a temperaturas altas.

 

P r oblem oblema as que prevé y rres esuel uelve ve eell i ng eni nieer o estructurista 

El agrietamiento del concreto.

Para evitar agrietamiento excesivo por contracción durante el secado del concreto (el cual puede ser perjudicial tanto por estética como para la durabilidad de la construcción) debe colocarse el refuerzo bien espaciado y lo suficientemente cerca de la superficie expuesta  La corrosión. Si el acero de refuerzo r efuerzo no se recubre, se puede corroer. La corrosión puede llevar a una pérdida total del recubrimiento la cual, a su vez, va en detrimento de la durabilidad de la construcción. Por lo anterior, el recubrimiento del refuerzo debe ser suficiente y, también, de buena calidad.

 

¿Qué es un sistema estructural? Es un ensamblaje de miembros o elementos independientes para conformar un cuerpo único y cuyo objetivo es darle solución (cargas y forma) a un problema civil determinado. La manera de ensamblaje y el tipo de miembro ensamblado definen el comportamiento final de la estructura y constituyen dife di fere rent ntes es sis siste tema mass es estr truc uctu tura rale les. s. En una estructura se combinan y se juega   

con tre con tres asp spe ectos ctos:: FORMA MATERIALES DIME DI MENS NSIO IONE NES S DE ELEM ELEMEN ENT TOS CARGAS

 

FUN FU N CIO CION N E S DE LAS E S T R UCT CTU UR A S . Soportar cargas. Es la principal función de toda estructura  Mantener la forma. Es fundamental que las estructuras no se deformen, ya que si esto ocurriese, los cuerpos podrían romperse  Proteger partes delicadas. Una estructura debe proteger las partes delicadas de los objetos que los poseen  Ligeras: Las estructuras deben ser lo más ligeras posibles  Estable: La estructura no puede volcar o caerse aunque reciba diferentes cargas. 

 

E LE ME N T O S DE UN A E S T R UCTU CT UR A Las

estructuras pueden ser masivas como una cueva o una presa

 

E LE ME N T O S DE UN A E S T R UCTU CT UR A  





Pilares: Son los elementos vert ve rtic ical ales es de una una estr estruc uctu tura ra Vigas: Son elementos esttru es ruct ctu ura rale less que que norm normal alm mente ente se colocan en posición horizontal, que se apoyan sobre los pilares Tirantes: Con objeto de dar   rigidez a las estructuras se dispone de unos elementos simples que se colocan entre las vigas y los pilares Tensores: Su misión es parecida a la de los tirantes pero éstos son normalmente cables

 

E LE ME N T O S DE UN A E S T R UCTU CT UR A  Dintel:

Viga maciza que se apoya horizontalmente sobre dos soportes verticales

 Arco:

es el elemento estructural, de forma curvada, que salva el espacio entre dos pilares  Cerchas que son un caso especial de vigas formada por un conjunto de barras formando una estructura triangular 

 

E LE ME N T O S DE UN A E S T R UCTU CT UR A Los

perfiles: son

todos aquellas barras de acero que tienen una

forma especial  Cimientos: es el elemento encargado de soportar y repartir por el suelo todo el peso de la estructura

 

 MA T E R I A L E S D E C O N S T R UC C I Ó N . Normalmente,

para construir edificios, puentes, túneles, etc., suelen usarse varios elementos: ladrillos, bloques, cemento, agua, arena, grava, aceros, hormigón, etc

 

 MATT E R I A L E S D E C O N S T R UC C I Ó N .  MA  El

hormigón es el material más usado en la construcción. El hormigón es una mezcla de cemento, arena, grava y agua. Si al hormigón se le añade un entramado de acero para hacerlo más resistente, se lo denomina hormigón armado.

 

LAS FUE FUE R ZA S Q UE S O POR T A U UNA NA ESTRUCTURA. Una

estructura tiene que soportar su propio peso, el de las cargas que sujetan y también fuerzas exteriores como el viento, las olas, etc

 

LAS FUE FUE R ZA S Q UE S O POR T A U UNA NA ESTRUCTURA. Tracción Compresión Flexión Torsión Cortadura

 

T R IANGULAC IANGU LAC IÓ IÓN N . ES T R UCTUR CTUR A S TRIANGULADAS Si

se analiza cualquier estructura formada por la unión de perfiles simples, como las de las grúas de la construcción, algunos puentes, las torres de alta tensión, etc etc

 

La principal función de un diseño estructural es la de generar estabilidad en una estructura por medio del buen uso de los materiales y su suss propiedades.

CALCULO ESTRUCTURAL

La realización de una buena ingeniería estructu ctural permite la optitim miza zacción de la estr es tru uctur ctura a de la ob obra ra a re rea aliliza zarr. Este cálculo depende también de la información fiable y útil de los estudios preliminares para poder determinar y gara ga rant ntiz izar ar la soli solide dezz de la co cons nstr truc ucci ción ón..

 

 ¿ Qué es y para qué sirve el cálculo estructural? El

cálculo estructural es la propuesta y solución de la estructura que sostiene tu edificación, es decir, analiza factores como las cargas y los esfuerzos que tendrá que soportar el edificio, como movimientos del viento o el estado del

terreno, ayudados del Estudio de  de  Mecánica de Suelos

 

Beneficios del cálculo estructural Garantiza la resistencia y durabilidad de tu edificación.  Evita grietas o derrumbes. ptr,  Ahorro de material como vigas, ptr, varilla y concreto principalmente a la hora de construir.  Disminuye los costos de la obra. 

La se ejecuta de forma másinstalación fácil y rápida.  Conoces la cantidad justa de material necesario para completar la 

estructura.

 

 A ntes de r ea ealilizar zar el c álc lculo ulo estr es truc uctur tura al debí de bí de ha habe berr c ont ontrr atado los s er vi vicc i os de Estudio 

Topográfico

Estudio de Mecánica de  de  Suelos Proyecto Arquitectónico

 

¿Qué sucede si no realizo el cálc cá lcul ulo o es estr truc uctu tura ral? l? Pondrías en riesgo tu seguridad e inversión prin pr inci cip pal alme ment nte. e. La Lass con onse secu cuen enci cias as de cons constr tru uir  sin un calculo estructural pueden llegar desde sguriceetadse halostacloonstrdaeriroru, mqbuees. E lan aelsgturuncotsurcaasoess “sobrada”, ósea, que se presta al desperdicio de material, ya que al comprarlo desordenadamente puede impactar   significativamente a tu presupuesto y al diseño de la ed edifific ica aci ción ón..

 

DE DESC SCRI RIPC PCIÓ IÓN N DE LA LAS S CARGAS Peso propio: propio: que será el peso de la estructura estructura •

•

Carga muerta: formado por el peso de los

elem el emen enttos de las pasarela elas sin sin funci unción ón estructural como las barandillas u otros •

Sobrecarga de uso: de 4 kN/m2

•

ien sercdaesdpelrescuel iarlá alásxim r o un asa sitVuad ua dtao:mquuye cer ce ue o(m xiem aaunpos 3rela metros)

Seísmo: también despreciable esta carga al no tener casi masa la pasarela •

 

Pre-Dimensionam Pre-Dimensionamiento iento de la plataforma de la estructura: Estos elementos prefabricados que son de fácil y económ ómiica colocación, y se ensamblan entre ellos mediante tornillos o soldándolos a las vigas.

En principio, la luz de la rejilla mayor recomendable es de 100 x 100, y la m e 2d0e xab2e0r,tuaruanqdueemeaxlilsat.eLlaaspm osáib 8 exn8ormdm s ilhidaabditudaelepsrosdouncidr etaamlrbeidéendhoar sdta e los 30 x 30.

 

CARACTERÍSTICAS DE LA ESTRUCTURA La alternativa adoptada ha sido un conjunto de pasarelas elevadas, con el ta tabl bler ero o form forma ado por TR TRA AME MEX X, qu que e es una rejilla metálica prefabricada. El T po diR mAeM nsEioXnsees cdoeltoecramp inoardpoisezyaspadrea unas construir la pasarela van unidas entre sí mediante elementos de conexión titipo po to torn rnilillo los. s.

 

La primera hipótesis propuesta es poner tres vigas longitudinales, situadas dos en los extremos y una en el centro. Si con esto cumple, ya no será necesario poner más. Según el fabricante esta rejilla, si la luz es de un metro, aguanta un máximo de 1060 kg/m2, es decir, 10,4 kN/m2. Luego si la apertura de malla malla es de 38 mm, 0,4 kN/m por lo tanto, cumplirá.

 

 A continuación se determinará distancia entre pilas y también la secciónlatubular a utilizar.

CARGAS

kN/m

Peso vigueta Peso piso cargas muertas sobrecarga uso

0.25 0.21 0.45 3 3.91

 p

 

Cálculo de los pilares Los pilares que soportaran la estructura tendrán una altura variable en función de la cota del terreno en cada punto, aunque esta no variará más que dentro de un rango de entre 0,5 metros y 3,5 metros. Cálculo de erosión local en caso de inundación

En primer lugar se procederá a calcular la posible erosión según los datos sacados del estudio de inundabilidad y que ha proporcionado el progra pro grama ma HEC-Ra HEC-Ras. s. Existen una gran cantidad de fórmulas y métodos para el cálculo de la erosión erosió n local, local, pero se utilizar utilizará á el descrito por Richardson Richardson,, por su sencillez sencillez y porque porque n nos os da u un n valor valor absol absoluto uto de erosió erosión n

 

Cálculo de la cimentació ión n

sLiatucaidmaesntaacuiónna dperolafusnpdiildaasddetallaqpuaesaerselala sqeuráe udneatserzmaipnaetaesl estudio de erosión local realizado en el anterior apartado.

ELEMENTOS AUXILIARES

Cálculo de las escaleras  A escpesar aleras, de se ctener alcularmedidas á la másdiferentes desfavorabalgunas le, que sde eríalas la siguiente, con un ancho de escalera de 2 metros.

 

FORR MA DE LA ZA PA T A FO  RECOMIENDA

LA PLANTA CUADRADA POR FACILIDAD CONSTRUCTIVA

 CUANDO

SE PROYECTARÁN RECTANGULARES:   

EN LAS JUNTA DE DILATACION CUANDO EXISTAN DE MOMENTOS PREDOMINANTES EN UNA DE LAS DOS DIRECCIONES SI HAY PILARES DE SECCION CLARAMENTE RECTANGULAR

 

T I PO POSS DE ZA PA T A S PO PORR S U C O MPOR T A MIE IENT NTO O E S T R UC T UR A L

 

E S T A B I LI LIZ ZAC IO ION N DE ZA ZA PA T A S DE  ME D I A N E R I A

 

P O ZO S DE C IM IMEE NT NTA A C IÓ IÓN  N 

 

P O ZO S DE C IM IMEE NT NTA A C IÓ IÓN  N 

 

E S T A DO LIMIT LIMITEE ULTI LTIM MO

 

CO COEE FI FICI CIEE N T E S DE S E G UR I DAD PARCIALES



¡¡¡ IMPORTANTE !!! ...MAYORACION DE ACCIONES PARA EL CÁLCULO DEL CIMIENTO COMO ELEMENTO

ESTRUCTURAL EN CONTRADICCIÓN CON

EHE

 

Elementos de apoyo entre la viga transversal y los pilares Para que las vigas transversales en forma de cajón se apoyen correctamente a las pilas de hormigón y puedan así transmitirles los esfuerzos de las cargas de la pasarela, es necesario colocar unos elementos de neopreno. Estos aparatos de apoyo, como ya se ha visto, no tienen que soportar grandes cargas, con lo que se colocará sobre cada pila un neopreno embutido de 100*70 mm de base con un espesor de 20 mm. Este neopreno se coloca entre unas cuñas de nivelación o de soporte de tamaño 150*85 mm.

 

ELEMENT ELEMENTOS OS DE UNIÓN UNIÓN ENTRE PIEZAS DE TRAMEX Las piezas usadas para la pasarela son piezas prefab pref abri rica cada dass me metá tálilica cass qu que e pu pued eden en ir u uni nida dass entre entre ell ellas as mediante soldadura o mediante tornillos.

En este caso se ha pensado en la unión por medio de torn to rnilillo loss entr entre e las las piez piezas as ya qu que e as asíí no se va a requ requer erir ir personal cualificado especialmente para soldaduras.

 

Elementos de unión vigas transversales y vi viga gass lo long ngit itu udi din nal ales es El apoyo entre las vigas transversales y los tubulares longitudinales requiere una atención especial debido a la geometría del problema. Para ello se han diseñado unas piezas especiales que permitirán el apoyo cómodo de las seccci se cio ones tubulares en las vi vig gas tra ran nsversales.

 

ETAPAS DE DESARROLLO DE UN PROYECTO 

 









Planeación: Se identifica el problema a solucionar y se pres pr esen enta tan n alte altern rnat ativ ivas as ge gene nera rale less de solu soluci ción ón Dise Di seño ño prel prelim imin inar ar:: Ge Gene nera rall Eval Ev alua uaci ción ón de al alte tern rnat ativ ivas as:: Dife Difere rent ntes es si sist ste ema mass es estr truc uctu tura rale les, s, dife di fere rent ntes es ge geom omet etrí rías as y dife difere rent ntes es ma mate teri rial ales. es.  Análisis: fuerzas y deformaciones evaluación de cargas o fuer fu erza zass actu actuan ante tess mo mode dela laci ción ón,, re real al y abst abstra ract cta a resolución del modelo: fuerzas internas, de conexiones o uniones. D iento de los elementos para quiseerñeos:isdteatnalllaadsofuyerdziamseancstiuoannatm es. Construcción: Llevar a cabo la materialización física de lo planeado

 

E tapa de D es ar r ol olllo de dell D i s eño a) Asistir a las reuniones de coordinación relacionadas con la especialidad; b) Elaborar planos de fundación basados en las recomendaciones establecidas en el Estudio de Mecánica de Suelos; c) Realizar los cálculos del diseño estructural para el sistema estructural y los elementos típicos; d) Desarrollar diseños y planos de los sistemas estructurales y esquemas de las zonas típicas y dimensiones de los elementos típicos; se e) Elaborar fichas con detalles típicos, según se requiera; Identificar los elementos estructurales con f) ingeniería previa; g) Preparar o editar especificaciones para los ítems estructurales; h) Revisar los resultados de los estudios especiales; i) Coordinar el diseño estructural con los criterios estructurales especiales; y

 j) Emitir la documentación del desarrollo del diseño para aprobación  

PRINCIPIOS DEL DISEÑO ESTRUCTURAL SeEfG d orU mRaIcDioAnDe:s eLxacessievgausriqduaed obseligadneaterqmuienasalcgoandtreolasenrdvoiciolaos el rompimiento o separación de alguna de sus partes o de todo el co conj njun unto to.. FUNCIONALIDAD: La estructura debe mantenerse en func fu ncio iona nam mien iento du dura rant nte e su vid ida a útitill para ara las las carg cargas as de so solilici cittació ación. n. Un puente que presenta deformaciones excesivas daría la sensación de inseguridad y la gente dejaría de usarlo, en ese mome oment nto o dej deja de ser ser func funcio iona nall.

ECONOMÍA: El aprovechamiento de los recursos determina un reto para el diseño estructural. En la economía se conjuga la crea cr eatitivi vida dad d de dell in inge geni nier ero o co con n su co cono noci cimi mien ento to..

 

TIPOS DE ESTRUCTUR URAS AS Se reconocen dos tipos de estructuras: reticulares (frame) y estructuras tipo placa o casc ca scar aron on (S (She hell) ll).. Estructuras reticulares: Se componen por  barras rectas o curvas unidos en sus extremos por pa pasa sad dore ores o so sold ldad adu ura ra.. Placa o cascarón: Se construye de losas continuas curvas o planas con apoyos por lo general en forma continua en sus bordes.

 

E LEME LEME NTOS NTOS E STR UCTUR CTUR ALE S MAS COMU COMUNES

 

ELEMENTO O TIPO CABLE: ELEMENT No posee rigidez para soportar esfuerzos de flexió fle xión, n, co compr mpresi esión ón o co corta rtante ntes. s. Al so somet meter er a cargas a un cable este cambia su geometría de tal manera que las cargas son soportadas por esfuerzos de tracción a lo largo lar go d del el e elem lement ento. o. Sie Siempr mpre e en encon contra trarem remos os que cuando aplicamos una fuerza el cable tendrá otra geometría.

 

ELEMENTO TIPO COLUMNA: Es un elemento con dos dimensiones pequeñas comparadas con la tercera Lasycargas principales paralelas al ejedimensión. del elemento por lo tanto trabajaactúan principalmente a compresión.

Elemento tipo viga: Es elemento que en tiene dos de sus dimensiones menores queEstas la otraun y recibe cargas el sentido perpendicular a lamucho dimensión mayor. características geométricas y de carga hacen que el elemento principalmente esté sometido a esfuerzos internos de flexión y de cortante. Es un elem element ento o qu que e debe debe ten tener er la ssufi uficie ciente nte I (in (inerci ercia a transv transvers ersal) al) y A (área (área transversal) para soportar estos tipos de esfuerzos.

 

Elementos tipo Arco: Se comporta o es similar a un cable invertido aunque posee rigidez rigidez y res resistenc istencia ia a flexión. flexión. Esta caracterís característica tica lo hace conservar conservar su for forma ma ante cargas cargas distribuid distribuidas as y puntuales. Debido a su forma los esfuerzos de compresión son mucho mas significativos que los de flexión y corte.

 

ELEME ELE MENT NTOS OS TI TIPO PO CE CERC RCHA HA:: Es un elemento cuya área transversal es pequeña comparada con su longitud y está sometido a cargas netamente axiales aplicadas en sus extremos. Por su geom ge omet etrí ría a y tip tipo de carg cargas as ac actu tuan ante tess so sopo port rta a sola solam mente ente fuerzas zas de tracc cciión y de compresión. Su comportamiento netamenteoaxial exigesean que sus conexiones a otros elementos soportes rotulas sin rozamiento. rozami ento. Sin e embarg mbargo o en la practica practica se constru construyen yen uniones union es rígidas rígidas que o obliga bligan n a ma mantene ntenerr la geometría geometría de la sección y la posición de los nudos.

 

ELE LEME MENT NTOS OS TI TIPO PO CA CASC SCAR ARON ON:: Pueden ser flexibles, en este caso se denominan membranas, o rígidos y se de deno nomi mina nan n plac placas as.. Membrana: no soporta esfuerzos de flexión, es como si fueran cables pega pe gado dos. s. Tra raba baja ja po porr tr trac acci ción ón neta netame ment nte e

Cascaron o placa: tiene rigidez a flexión es decir trabaja principalmente por  compresión, pero se asocia cia con esfuerzos cortantes y flectores mínimos.

 

Elementos tipo muro: Estos elementos se caracterizan por tener dos de sus dimensiones mucho mas grandes que l la a tercera dimensión y porque las cargas actuantes son paralelas a las dimensiones grande gra ndes. s. Deb Debido ido a est estas as con condic dicion iones es d de e geometría y carga, el elemento trabajaen su principalmente a cortante por fuerzas propio plano.

 

PR PRINC INCIP IPALE ALES S SIS SISTEM TEMAS AS ES ESTRU TRUCTU CTURA RALES LES CERCHAS: Este sistema combina elementos tipo cercha donde la disposición de los elementos determina la estabilidad. Pueden ser planas y espaciales.

 ARMADURAS: En este sistema se combinan elementos tipo cercha con elem el emen ento toss tipo tipo viga viga o co colu lumn mna a uni nido doss po porr ar artiticculac ulacio ion nes. es.

 

MARCOS O PÓRTICOS: Este sistema conjuga elementos tipo viga y columna. Su estabilidad está determinada por la capacidad de soportar  momento ntos en sus uniones. Pueden ser planos y esp spa ac iales

SISTEMAS DE PISOS: Consiste en una estructura plana conformada por  la unión varios elementos (cáscara, viga, cercha) de tal manera que soporte cargas perpendiculares a su plano. Se clasifican por la forma en que qu e tran transm smitite en la ca carg rga a a lo loss apoy apoyos os en bid idir irec ecci cion onal ales es y unid unidir irec ecci cion onal ales es..

 

SISTEMAS DE MUROS: Es un sistema construido por la unión de muros en direcciones perpendiculares y presenta gran rigidez lateral. Este sist ste ema es uno de los mas usados en edificaciones en zonas sísmicas.

DOMO DO MOS, S, CI CILO LOS S Y TAN ANQU QUES ES

 

SI SIST STEM EMAS AS COMB COMBIN INAD ADOS OS PAR ARA A EDIFICACIONES: Se aprovechan las cualidades estructurales de los elementos tipo muro con las cualidades arquitectónicas de los sistemas de pórticos. pórtic os. Las ca caracte racteríst rísticas icas de rig rigidez idez llatera aterall también también se se pueden lograr por medio de riostras que trabajan como elementos tipo cercha

 

SISTEMAS MASIVOS MATERIALES El tipo de material usado en la estructura define la resistencia, la flexibilidad, la durabilidad y muchas otras características de la estructura. Entre los mate ateria riale less mas com omun une es est stá án el hor orm migón igón,, acero cero,, made adera, ra, pie piedra, dra, unida nidade dess de arcilla cocida, plástico, etc. Como se mencionaba al principio en la d eraíatereiaslteruscntuorsal,peerlmaitveaqnucee neunesetlrocoannoácliismisiesnetoacdeerqluaes pe rofipniiecdióandedsediengloesnim mas a la realidad. PRIN PR INCI CIPI PIO O DE SU SUPE PERP RPOS OSIC ICIÓ IÓN N La respuesta de una estructura debida a un numero de cargas aplicadas simultáneamente es la suma de las respuestas de las cargas individuales, aplicando por separado cada una de ellas a la estructura; siempre y cuando para todas las cargas aplicadas y para la suma total de ellas los desp de spla laza zami mien ento toss y esfu esfuer erzo zoss se sean an prop propor orci cion onal ales es a ella ellas. s.

 

MOD ODE ELA LADO DO DE LA ESTR TRU UCTU TUR RA E l rmit moita daean ladaliz oizar e slolay dise abseña stñarl racrlo. co. ión de lo real al papel de tal manera que me perm pe anal arlo di En el modelado se debe tener bastante cuidado para que la representación del sistema sea lo mas parecido a la realidad; la ubicación y determinación de los apoyos, la selección del tipo de elemento, la combinación de estos y sus uniones juegan un papel primordial en esta etapa. Diagrama de líneas que representa la estructura.

 

TIPOS DE APOYOS Y CONEXIONES Patos rtes no desl pr mopor odorci elacion donan o an vanesta nbilillida adad redpim repidi sedien nendo tacdo ióneldmovi e lvimi omien s sento opto. o.rtes o apoyos, es esto nos prop esetabi impi mo Los tipos de apoyo se clasifican por la cantidad de grados de libertad que restrinjan. Van desde los más simples que restringen un solo grado de libertad hasta los más complejos que restrinjan seis grados de libertad en el espacio. Los más simples son rodillos, superficies lisas, uniones con cables, apoyos bascul bas culant antes, es, etc etc..

 

FOTOS SOBRE ELEMENTOS

TIPOS

CONEXIÓN CONEX IÓN ARTIC ARTICULADA ULADA::

DE

APOYOS

O

CONEXIONES

ENTRE

 

 A plic pli c ac i ones on es de la i ng enier eni eríí a 

estructural

El termino ingeniería estructural se aplica a la especialidad de la ingeniería civil que permite el planeamiento y el diseño de las partes que forman el esqueleto resistente de las edificaciones más tradicionales como edificios urbanos, construcciones industriales, puente, estructuras de desarrollo hidráulico y otras. El esqueleto estructural forma un sistema integrado de partes, denominadas elementos estructurales: vigas, columnas, losas, zapatas de cimentación y otros.

 

El Ejercicio Profesional 

La actividad profesional del ingeniero estructural se inicia con un bosquejo arquitectónico de la futura edificación, en el cual se comienzan a definir las dimensiones generales tanto en planta como en alzado. Compara las alternativas referentes al material básico de construcción construcción:: la conveniencia de usar concreto usar  concreto reforzado o preesforzado, acero, acero, madera, madera, mampostería confinada o reforzada, aluminio u otras posibilidades más recientes

 

 El

ingeniero civil maneja diversos materiales en la especialidad estructural. Materiales homogéneos como el acero, la madera, el

aluminio.  El acero se denomina por su resistencia a la fluencia, siendo comunes las resistencias de 2800 (grado 40) y 4200 Kgf/Cm2 (gradoKgf/Cm2 60);

 

 en

longitudes que varían desde los 20 hasta los

60 pies. El concreto utilizado su vaya resistencia dependiendo del elemento envaria que se a utilizar por ejemplo: 180 Kgf/Cm2 usado en zapatas de muros y en construcciones de un nivel; 210 Kgf/Cm2 usados en lozas, vigas y obras asimilables; para columnas se puede usar desde 280 Kgf/Cm2 a 400 Kgf/Cm2.

 

Puentes Puente,

estructura que proporciona una vía de paso sobre el agua, agua, una carretera o un valle. Los puentes suelen sustentar un camino, una Carretera o una vía férrea, pero también pueden transportar tuberías y líneas de distribución de energía

 

L os Es

pr i mer os puent uentees

probable que los primeros puentes se realizaran colocando uno o más troncos para cruzar un arroyo o atando cuerdas y cables en valles estrechos. Este tipo de puentes todavía se utiliza

 

L os Los

puentes

mo moder nos

puentes actuales se identifican por el fundamento arquitectónico utilizado, como cantileve canti leverr o de tirante tirantes, s, colgant colgantes, es, d de e arco de acero, de arco de hormigón, de arco de piedra, de vigas trianguladas o de pontones

 

L os puent uentees mod odeer no noss y as om ombros bros os de dell mund undo o

Un pu puen ente te a n nin ingu guna na pa part rtee een nN Nor orue uega ga

Un pu puen ente te qu quee sal salee de de llas as nu nube bess en Francia

 

L os puent uentees mod odeer no noss y as om ombros bros os de dell mund undo o

Ubicado en las cordilleras del sur de Singapur 

El puente de Moisés abriendo las agua

 

L os puent uentees mod odeer no noss y as om ombros bros os de dell mund undo o

El Inf Infinit inityy Bri Bridge dge es un puente público peatonal peato nal a través del río T Tees ees

El Pue Puente nte del Vient Viento o y llaa Lluv Lluvia ia de Chen Chengy gyan ang g

 

Tipo Ti poss de pue puent ntees .

Puentes de tirantes Este tipo de puente se caracteriza porque los tramos no se sujetan por sus extremos, sino cerca del centro de sus vigas

 

P ue uent ntees en ar ar c o d dee ac er o 

El ingeniero estadounidense James Buchanan Eads cons construy truyó ó el prim primer er puent puente e de acero sobre sobre el río Mississippi en Saint Louis, Missouri, en el año 1874. 1874. El puente puente ferroviar ferroviario io Hel Helll Gate, sobre el río East, en Nueva York, era el puente de arco de acero más largo del mundo

 

P ue uent ntees en ar co

de horm hormii g ón

Durante el comienzo del siglo XX, el desarrollo del hormigón armado proporcionó grandes progresos a la construcción de puentes puen tes con con arcos arcos de de hormigó hormigón. n. Puen Puentes tes en arco de hormigón

 

P ue uent ntees de vig vi g as

tr i ang ul ula adas das

La construcción de puentes con vigas de acero trianguladas o reticuladas se ha empleado mucho por su bajo coste. Desarrollos recientes han aumentado la longitud de los tramos, así como la utilización de estructuras reticuladas continuas.

 

P uent uentees

en ar c o

El desarrollo del tren provocó la reutilización de los arcos de medio punto en la construcción de puentes, realizados con piedra tallada en los lugares donde esto resultaba económico

de pi edr a

 

Puentes

móviles

 Además de las secciones secciones de algunos puentes de pontones, los tramos móviles pueden ser basculantes (puentes levadizos), giratorios o de elevación vertical, según las necesidades locales

 

Edificaciones Cargasedificiode

un

Las cargas que soporta un edificio en muertas y vivas. se Lasclasifican cargas muertas incluyen el peso del mismo edificio y de los elementos mayores del equipamiento fijo. Siempre ejercen una fuerza descendente de manera constante y acumulativa desde la parte más alta del

edificio hasta su base  

Los principales elementos de un edificio son los siguientes 1) los cim ci mientos ientos , que soport s oporta an y dan dan es tabilidad bilidad al al edifi edifici cio o  2) la estru es trucc tur tura, a, que res i s te la lass c ar g as y las tras tr asmite mite a los cimientos  3) los muros mur os exteri ex terior ores es que pueden o no s er par par te de la esttruct es ruc tura princi pri ncipa pall de s oporte; oporte; 4) las las s epa eparaciones interiores interior es,, que ta también mbién pueden pueden o no  pertenecer  per tenecer a alas es tru c tura tur a bási bás a; l, ccomo s is tem detruc control ambienta mbii cental, omo iluminación ,  5) los  s i s tema temas de r educc educ c i ón ac ac ús tica, tic a, c alefacc alefaccii ón, vventi entila lacc i ón y a aii r e acondic ionado ionado

 

L os pri princi ncipa palles element ntos os de un eedifi difici cio o  s on llos os s i g ui uientes entes 6) los sistemas de transporte vertical, como ascensores o elevadores, escaleras mecánicas y escaleras convencionales 7) los sistemas de comunicación como pueden ser intercomunicadores, megafonía y televisión por circuito cerrado, o los más usados sistemas de televisión por cable,  8) los sistemas de suministro de electricidad electricidad,, agua y eliminación de residuos. 

 

Cimientos El diseño de la estructura de un edificio depende en gran medida de la naturaleza del suelo y las condiciones geológicas del subsuelo, así como de las transformaciones realizadas por el por el   hombre en esos dos factores

 

Conndi c i ones del s uelo Co  Si

se pretende construir un edificio en una zona con tradición sísmica, se deberá investigar el tipo de suelo a una profundidad considerabl considerable e

 

Tip Ti pos de c i mi ent ntos os Los

tipos de sistemas de cimentación más comunes se clasifican en profundos y superficiales

 

N i v el fr eáti c o .

La construcción de los cimientos puede complicarse debido a la existencia de agua subterránea por encima del nivel previsto para los cimientos

 

E difi dificc i os de una o dos dos En

pl pla ant nta as

el caso de edificios bajos es posible una mayor variedad de formas y estilos que en los edificios grandes. Además del sistema de pórticos también utilizado en grandes edificios, las pequeñas edificaciones pueden tener cubiertas a dos aguas, bóvedas y cúpulas

 

E difici ificio os de v aria riass plantas  La

forma más frecuente de construcción de edificaciones es el entramado reticular metálico. Se trata en esencia de los elementos verticales combinados con una estructura horizontal. En los edificios altos ya no se emplean muros de carga con elementos horizontales de la estructura, sino que se utilizan generalmente muros-cortina, es decir, fachadas ligeras no portantes

 

Control En

ambiental

muchos países se han desarrollado importantes avances en sistemas de  de  control de calefacción, refrigeración, refrigeración, ventilación, iluminación iluminación y de sonidos. En la mayoría de los grandes edificios se ha estandarizado el aire acondicionado para todo el año

 

Tra Tr ans por por te ver ver ti c al Los ascensores por cable, de control automático y alta velocidad velocidad,, son el tipo de transporte vertical más utilizado en edificaciones de altura



 

 S i s tema emass eléc elécttr i c os y de comunicación La

extensión del uso de electricidad, teléfono, teléfono, equipos de transmisión por fax por fax,, circuitos cerrados de televisión, intercomunicaciones, intercomunicaciones, alarmas y sistemas de seguridad, ha supuesto un aumento en la cantidad de cableado que se instala en los edificios.

 

 S umi minni s tr o de ag ua y eli mi na nacc i ón de r es i duo duoss Los

edificios deben contar con un sistema de tuberías de suministro de agua para beber, lavado, cocinado, instalaciones sanitarias, sistemas internos de extinción de incendios

 

 J US T I F I C A C I Ó N  El

documento se enfoca en la elaboración de un manual que contiene la información teórica más relevante, ejemplos de diseño conceptual donde se establecen las propiedades geométricas geométricas de la estructura y cálculo de los elementos estructurales

 

CONCLUSIONES 





a) El diseño estructural es el proceso creativo mediante el cual el ingeniero estructurista determina la forma y las característ características icas de la estructura de una construcción b) La labor del ingeniero de estructuras es muy importante para el progresode un país ya que contribuye contribuye a la realización de la infraestructura necesaria para su desarrollo. c) En todo proyecto de una obra civil c ivil se requiere la intervención

del ingeniero de estructuras, debe de trabajar en equipo con otros especialistas desde las quien primeras etapas del proyecto

 

CONCLUSIONES 

d) Las consecuencias de la falla de una estructura pueden ser muy severas en términos de pérdida de vidas humanas y económicas. Por ello, se requiere la participación de ingenieros



El desarrollo y el uso de herramientas computacionales sofisticadas que permitan simular de mejor manera las l as distintas condiciones de carga y laimpactará respuesta de los materiales en el análisis, también positivamente en el desarrollo de la ingeniería estructural

 

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GRACIAS POR SU ATENCION