Factores Mayoracion de Cargas

U N I V E R S I D A D C A T Ó L I C A MONTE CARMEL C ARMELO O

 ACULTAD DE INGENIERIA F ACUL

CURSO

:

RESISTENCA DE MATERIALES

TEMA

:

FACTORES DE MAYORACION DE CARGAS

ALUMNO

:

Valencia R.

DOCENTE

:

ING. ATA ATANACIO DISCEN DISCENA, A, ARMANDO VLADIMIR

2015 - I

ANALISIS ESTRUCTURAL II

0

CONTENIDO

INTRODUCCIÓN.............................................................................................. 1

1.

AMPLIFICACIÓN DE CARGAS.................................................................... 2

2.

Ca!a"...................................................................................................... 4

#.

Ti$% &e ca!a".......................................................................................... 4

#.1.

Ca!a" 'i'a"....................................................................................... 4

#.2.

Ca!a" ()e*a"...................................................................................4

+. Fac*%e" &e Ca!a.....................................................................................4

.

LAS -IPÓTESIS DE DISEO DE LA NORMA T/CNICA E00.........................5

.

CONCLUCIONES....................................................................................... 8

ANALISIS ESTRUCTURAL II

1

INTRODUCCIÓN El presente trabajo trata sobre los factores de mayoración o amplificación de cargas que son calculados con la teoría de probabilidades, y relacionados con un nivel de confiabilidad determinado. Para ello se han desarrollado los códigos de diseño estructural que se hicieron con el propósito de proveer una forma simple, segura y económicamente eficiente para el diseño de estructuras ordinarias sometidas a cargas en condiciones operacionales y ambientales normales. Estas cargas se presentan de dos tipos, las permanentes o muertas y las cargas vivas o sobrecarga. La carga muerta se refiere a aquellas cargas de gravedad que actan permanentemente sobre la estructura durante su vida til y son! El peso propio de la estructura, acabados y tabiquería. La carga viva o sobrecarga se refiere a cargas de gravedad móviles que pueden actuar sobre la estructura, por ejemplo! peso de los ocupantes, muebles, equipos, etc. Las cargas vivas est"n estipuladas en la #orma de $argas E.%&%, y sus valores dependen del uso que tendr" la estructura. 'eneralmente la carga muerta en una estructura, puede determinarse con bastante e(actitud pero no así la carga viva cuyos valores el proyectista solo los puede suponer ya que es imprevisible la variación de la misma durante la vida de las estructuras) es por ello, que el coeficiente de seguridad o factor de carga para la carga viva es mayor que el de la carga muerta.

1. AMPLIFICACIÓN DE CARGAS En toda estructura e(isten incertidumbres en los niveles de cargas actuantes, propiedades de los materiales, geometría, y otros aspectos. Por causa de estas incertidumbres, la respuesta de la misma ante las solicitaciones a las que se encuentra sometida tambi*n es incierta. Para diseñar estructuras que puedan responder adecuadamente a la función para las que fueron diseñadas, las incertidumbres envueltas en el problema de diseño deben ser tomadas en cuenta. La forma tradicional de abordar este problema es usar valores conservadores de las variables inciertas y+o factores de seguridad en el m*todo de diseño. n tratamiento m"s riguroso y racional de estas incertidumbres se encuentra en las filosofías de diseño basado en confiabilidad que se han venido desarrollando durante los ltimos -% años y que ganan cada día, m"s y m"s aceptación de los diseñadores. El diseño basado en confiabilidad hace referencia al an"lisis de un estado límite, el cual no debe ser alcanado. Este estado límite es un evento predefinido y tiene una probabilidad de ocurrencia. El diseño para estados límites consiste en disminuir la probabilidad de falla del sistema o limitar la ocurrencia de dicho evento a niveles considerados aceptables. Este m*todo permite un tratamiento racional, consistente y e(plícito de la incertidumbre en el diseño estructural y facilita el entendimiento de los principios fundamentales que lo rigen.

La calidad de un diseño se juga comparando la probabilidad de falla obtenida con la probabilidad de falla requerida para tales condiciones y de esta manera se puede evaluar cuantitativamente la seguridad de una estructura. Las nociones b"sicas del diseño basado en confiabilidad son relativamente simples. La falla ocurre si la capacidad /o resistencia0, $, de la estructura es menor que la demanda, 1, debida a las cargas aplicadas. 2i $ y 1 son modeladas como variables aleatorias, la probabilidad de falla de la estructura puede ser calculada como la probabilidad de que $ sea menor que 1. La seguridad estructural requiere que! 3esistencia requerida 4 3esistencia de diseño 1onde la resistencia requerida se determina del an"lisis estructural utiliando los valores de las cargas especificadas y la resistencia de diseño se calcula de los principios de mec"nica estructural utiliando las resistencias de los materiales especificados y las dimensiones del elemento estructural. Para propósitos pr"cticos de diseño la ecuación anterior puede escribirse tambi*n como!

 3i 5 6i 4 ϕ * 3n En esta ecuación 3n es la resistencia nominal correspondiente al estado límite de inter*s y 6i es la carga nominal actuante. Los valores nominales de las resistencias y cargas, normalmente est"n incluidas en los códigos de diseño, y la mayoría de los ingenieros est"n familiariados con sus valores. Los factores 7 y 8 son los coeficientes de reducción de resistencia y de amplificación de cargas respectivamente. Estos coeficientes reflejan la incertidumbre e(istente

en los niveles de carga y resistencia y la probabilidad de falla del sistema, revelada en el índice de confiabilidad, 9. Estos coeficientes deben ser  determinados adecuadamente, de tal modo que la probabilidad de falla sea acorde con la importancia de la estructura.

2. Ca!a" :uera u otras acciones que resulten del peso de los materiales de construcción, ocupantes y sus pertenencias, efectos del medio ambiente, movimientos diferenciales y cambios dimensionales restringidos.

#. Ti$% &e ca!a" #.1.Ca!a" 'i'a" Es el peso de los materiales, dispositivos de servicio, equipos, tabiques y otros elementos soportados por la edificación, incluyendo su peso propio, que sean permanentes o con una variación en su magnitud, pequeña en el tiempo.

#.2.Ca!a" ()e*a" Es el peso de todos los ocupantes, materiales, equipos, muebles y otros elementos movibles so;portados por la edificación

+. Fac*%e" &e Ca!a :actor de carga es el nmero por el cual hay que multiplicar el valor de la carga real o de servicio para determinar la carga ltima que puede resistir un miembro en la ruptura.

'eneralmente la carga muerta en una estructura, puede determinarse con bastante e(actitud pero no así la carga viva cuyos valores el proyectista solo los puede suponer ya que es imprevisible la variación de la misma durante la vida de las estructuras) es por ello, que el coeficiente de seguridad o factor de carga para la carga viva es mayor que el de la carga muerta. Los factores que en el reglamento del Balor de la carga muerta y L > Balor de la carga viva

C0

Para combinaciones de carga muerta, carga viva y carga accidental!  > %.AD /?.-1 @ ?.AL @ ?.A0 o  > %.AD /?.-1 @ ?.AL @ ?.FAE0

1ónde!  > Balor de la carga de viento y E > Balor de la carga de sismo $uando la carga viva sea favorable se deber" revisar la combinación de carga muerta y carga accidental con los siguientes factores de carga!  > %.G%1 @ ?.H%  > %.G%1 @ ?.H%E

. LAS -IPÓTESIS DE DISEO DE LA NORMA T/CNICA E00 El m*todo de diseño estructural basado en confiabilidad tambi*n ha sido aplicado en el desarrollo de la norma t*cnica E%I%. La sección ?%.&.?, capítulo ?%, de la norma t*cnica de edificación E%I% propone D hipótesis de diseño para calcular la resistencia estructural requerida. Los requisitos de resistencia de la norma t*cnica E%I% son los siguientes!  > ?.D 5 $J @ ?.F 5 $B  > ?.&D 5 /$J @ $B K $20  > %.G 5 $J K ?.&D 5 $2 Estas hipótesis de diseño, est"n basadas en las hipótesis de resistencia del código

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