AE CLASE 1

ANALISIS ESTRUCTURAL

INTRODUCCION A LA INGENIERIA ESTRUCTURAL

INGª ANITA ALVA SARMIENTO

UNIDAD I

INGENIERIA 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, puentes,

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.

ANALISIS ESTRUCTURAL Ingº ANITA ALVA SARMIENTO

INGENIERO ESTRUCTURAL

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 altura.


El criterio y la habilidad del

Ingeniero estructural,

nunca deben

automatizarse. El criterio y

el entendimiento del

comportamiento de las

estructuras siempre

deberán estar presentes

cuando se idealice a la

estructura..

¿QUE ES UNA ESTRUCTURA?

Es un sistema o conjunto de partes

que se combinan en forma ordenada

para cumplir una función dada.


• Sistema cuya

función es

transmitir las

fuerzas

produciendo en el

material

deformaciones y

esfuerzos internos.

• Los edificios son un

ensamblaje de diversos

sistemas:

• Sistema funcional básico

• Sistema estructural

• Sistema sanitario

• Sistema eléctrico

• Sistema de

comunicaciones,

seguridad, acabados, etc.


DISEÑO ESTRUCTURAL:

Estructura segura, funcional y económica para satisfacer

una necesidad o función específica.

Nos provee la resistencia, calidad y seguridad a las

estructuras de manera económica.

Un factor importante a tener en cuenta en el Diseño

Estructural, es la optimización de los recursos

‘’Mezcla de arte y ciencia que combina los sentimientos intuitivos

del Ingeniero, con principios de dinámica, estática, análisis, para

producir una estructura segura y económica’’.


OPTIMIZACION:

Costo mínimo.

Peso mínimo (estructuras de

acero)

Tiempo de construcción

mínimo.

Trabajo mínimo.

Máxima eficiencia operativa

para el propietario.


ETAPAS BASICAS DEL DISEÑO

ESTRUCTURAL

A. Planeación:

• Establecemos condiciones funcionales a las que la

estructura debe servir (optimizamos).

• Consideramos diferentes requisitos y factores

• A partir de esto elegimos a los tipos de estructuras

que ofrecen la solución general, el tipo de material

y las cargas de servicio.


B.Diseño:

• Estudio detallado de las soluciones elegidas en la

fase anterior y conducirá a dimensionar y detallar a

los elementos estructurales.

C.Estructuración:

• Etapa más importante del diseño estructural,

D.Estimación de solicitaciones o acciones:

• Metrado de cargas,


E. Análisis Estructural:

• Procedimiento que lleva la determinación de la

respuesta del sistema estructural ante la

solicitación de cargas externas.

• Se crea un modelo

matemático más adecuado

a la realidad del verdadero

comportamiento.

Idealización de la

estructura,


Resumiendo tenemos que para realizar un proyecto

debemos pasar por las siguientes etapas:

a) Concepción:

• Determinación de la forma general.

• Selección del material predominante.

• Selección del tipo estructural y

estructuración preliminar

• Selección del sistema constructivo

• Investigación de las cargas.

• Predimencionamiento de los elementos

estructurales


b) Modelado:

• Idealización de las estructuras.

c) Análisis Estructural:

• Geometría, material, secciones, comportamiento esperado

de la estructural.

d) Diseño Estructural:

• Dependerá del material y las normas.

e) Detalles:

• De las uniones o conexiones, elementos no

estructurales, equipos, instalaciones,, etc.


f) Planos y especificaciones técnicas:

• Producto final del análisis y del diseño estructural.

El diseñador debe transmitir al que ejecutará la obra,

los resultados finales de su diseño, entre ellos: la

concepción estructural, los refuerzos y dimensiones

de los elementos estructurales y detalles especiales,

g) Determinación de costos.

h) Ejecución del Proyecto.



PLANEAMIENTO

ESTRUCTURACION

CONFIGURACION PRELIMINAR

METRADO DE CARGAS: ESTIMACION DE

SOLICITACIONES

ANALISIS

ESTRUCTURAL

DISEÑO Y EVALUACION DE

ELEMENTOS ESTRUCTURALES

RESISTENCIA > CARGA

DISEÑO OPTIMO

PROYECTO

ESTRUCTURAL

ETAPAS

BASICAS DEL

DISEÑO

ESTRUCTURALRED

ISEÑ

AR

- Memoria Descriptiva

- Memoria de cálculo

- Especificaciones Técnicas

- Planos

NO

NO

SI

SI

ETAPAS BASICAS DURANTE Y POST

CONSTRUCCION

A. Construcción:

• Es la concretización del

proyecto.

• Se pueden realizar

algunas

modificaciones.

• Buena comunicación

entre el proyectista y el

ejecutor de la obra.



B. Reparación:

• Son actividades destinadas a recuperar el estado

constructivo y devolver a la unidad lesionada su funcionalidad

arquitectónica y estructural.

C. Restauración:

• Se lleva a cabo cuando la reparación se centra en un

elemento con fines decorativos.


D.Mantenimiento:

• Son las actividades que

tienen como fin conservar

las propiedades de los

elementos que forman

parte de la estructura.

• Esta dirigido principalmente

a proteger a la estructura

de acciones no previstas

sobre la edificación.



E. Reforzamiento:

• Consiste en aumentar la resistencia inicial de la estructura.

PRINCIPIOS DEL DISEÑO ESTRUCTURAL

Una estructura se diseña para que no falle durante su vida útil. Se

reconoce que una estructura falla cuando deja de cumplir su función

de manera adecuada.

Las formas de falla pueden ser: falla de servicio o falla por rotura o

inestabilidad.

La falla de servicio es cuando la estructura sale de uso por

deformaciones excesivas ya sean elásticas o permanentes.

La falla por rotura (resistencia) o inestabilidad se da cuando hay

movimiento o separación entre las partes de la estructura, ya sea por

mal ensamblaje, malos apoyos o rompimiento del material.

SEGURIDAD, FUNCIONALIDAD Y ECONOMÍA



A. SEGURIDAD:

La seguridad se determina controlando las deformaciones

excesivas que obligan a que salga de servicio o el rompimiento

o separación de alguna de sus partes o de todo el conjunto.

B. FUNCIONALIDAD:

La estructura debe mantenerse en funcionamiento durante su

vida útil para las cargas de solicitación. Un puente que presenta

deformaciones excesivas daría la sensación de inseguridad y la

gente dejaría de usarlo, en ese momento deja de ser funcional..

C. ECONOMIA:

El aprovechamiento de los recursos determina un reto para el diseño

estructural. En la economía se conjuga la creatividad del ingeniero con

su conocimiento.

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