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ESTRUCTURAS Y CARGAS

Facultad de Ingeniera

Curso: Estructuras y Cargas - Docente: Ing. Erlyn Giordany Salazar Huamn

DOCENTE: ING. ERLYN G. SALAZAR

HISTORIAEl primer Ingenieros Estructural parase haber sido IMHOTEP,

constructor de la prmide de GIZEH, y numerosos templos y tumbas,

us como elementos estructurales la columna y la viga.



ESTRUCTURAS Y CARGASLos griegos con ARISTOTELES y ARQUMEDES fueron los que

iniciaron y sistematizaron el estudio de la mecnica y la fsica,

desarrollando conceptos como centros de gravedad, palanca, etc.



Aunque los romanos hicieron poco por la ciencia comparados con los

griegos, sobrepasaron a stos en el desarrollo de la ingeniera,

utilizando en forma formidable el arco de mampostera y la cpula de

piedra.



CONCEPTOS

ESTRUCTURALES

Grupalmente definir los siguientes conceptos y

dar un ejemplo:

Estructura Carga Resistencia Rigidez Ductilidad Fragilidad



Las estructuras se construyen siempre para cumplir una

Finalidad definida



PRINCIPALES FUNCIONES DE LAS ESTRUCTURAS

a. Encerrar un espacio



PRINCIPALES FUNCIONES DE LAS ESTRUCTURASb. Contener o retener



PRINCIPALES FUNCIONES DE LAS ESTRUCTURAS

C. TRANSMITIR CARGAS



INTRODUCCIN

En el proyecto de estructuras, primero es el

diseo y luego el clculo.

El ingeniero cuando se enfrenta a la

arquitectura de una edificacin, debe

descubrir la forma de sostenerlo con

seguridad y economa mediante un conjunto

de elementos con forma y dimensiones

ptimas: losas, vigas, columnas, placas y

cimentacin, y lo debe hacer con

herramientas muy personales: intuicin

mecnica, sensibilidad a los esfuerzos,

conocimiento de los materiales y reglamentos;

y sobre todo sentido comn .



OBJETIVO DE LAS ESTRUCTURAS:

A. SEGURIDAD:

Todas las estructuras o elementos estructurales deben calcularse

de forma que resistan con un grado de seguridad apropiado, todas

las cargas y deformaciones que soportar durante su vida til.



A. RESPONSABLES DE LA SEGURIDAD:

a. PROYECTISTA

b. CONSTRUCTOR

c. SUPERVISIN

d. PROPIETARIOS



B. FUNCIONALES



C. ECONMICAS



ESTRUCTURAS EN LA NATURALEZA



FORMAS ESTRUCTURALES:

a. ALBAILERA



B. ESTRUCTURAS APORTICADAS



C. ESTRUCTURAS MIXTAS



ESTRUCTURAS DE MADERA



ESTRUCTURAS RETICULADAS



FUERZA:Es toda causa fsica, capaz de modificar el estado de reposo o de

movimiento de un cuerpo. Al aplicar una fuerza a un cuerpo se produce

otra fuerza igual y de sentido contrario llamada Reaccin.

Equilibrio de una Fuerza: Toda estructura est en equilibrio cuando todas

las fuerzas que actan sobre l, se compensan mutuamente.



Pxx: Fuerza axial.

Esta componente mide una accin de tirar (o empujar) representa una fuerza de

extensin o traccin que tiende a alargar el slido, mientras que empujar representa

una fuerza de compresin que tiene a acortarlo se representa principalmente por P.

Pxy, Pxz: Fuerza cortante.

Con componentes de la resistencia total al deslizamiento de la porcin del solido a

un lado de la seccin de exploracin respecto a la otra porcin. La fuerza cortante

total se suele representar por V y sus componentes Vz y Vz, identifican sus

direcciones.



Mxx: Momento Torsor o Par.

Este componente mide la resistencia a la torsin del slido considerado y suele

representarse por Mt.

Mxy, Mxz: Momentos Flectores.

Estas componentes miden la resistencia del cuerpo a curvarse o flexar respecto

a los ejes Y Z, y se suelen expresar, simplemente por My y Mz

espectivamente.



La direccin y el sentido de la fuerza o carga con respecto al cuerpo

determinan la clase de ESFUERZOS que se producen.



ESFUERZOS:

Se denomina as a las fuerzas interiores que se generan en un cuerpo

que est bajo la accin de una carga.

La direccin y el sentido de la fuerza o carga con respecto al cuerpo

determinarn la clase de esfuerzos que se producen.

Por la direccin y el sentido de las fuerzas sobre un elemento

estructural estas generan esfuerzos de:

- Compresin

- Traccin

- Corte

- Flexin

- Torsin



Esfuerzos de Compresin

Si las fuerzas se aproximan unas a otras, el cuerpo secomprime y en l se producen esfuerzos de compresin

Un elemento estructural sometido a esfuerzos decompresin, sus partculas constituyentes son comprimidas,

encogindose en la direccin en que acta la fuerza y

expandindose perpendicularmente a ella.

Algunos materiales resisten mejor que otros los esfuerzos decompresin.



En el caso de las columnas, la resistencia de stas debido a la

compresin est en funcin a su esbeltez, siendo la esbeltez la relacin

que existe entre la altura y el espesor del elemento comprimido.

De esta manera podemos decir que las columnas ms esbeltas tiendena deformarse lateralmente.

El efecto que ocurre en los materiales sometidos a esfuerzos decompresin se le denomina pandeo.

Algunos materiales resisten mejor que otros los esfuerzos decompresin.

Como ejemplo tenemos que el concreto armado es excelente para

resistir cargas que lo someten a esfuerzos de compresin.



Esfuerzos de Traccin.

Si las fuerzas se alejan unas a otras, el cuerpo se extiende y en l seproducen esfuerzos de traccin.

Cuando los elementos estructurales son sometidos a esfuerzos de traccin,sus partculas constituyentes se apartan de ellas.

La dimensin del cuerpo aumenta en la direccin de la fuerza y disminuyeen la perpendicular.

El comportamiento al esfuerzo de traccin no es el mismo en losmateriales. Por ejemplo el concreto armado es muy malo cuando es

sometido a esfuerzos de traccin.

Los materiales, segn su composicin interna, pueden ofrecer diferentesresistencias al ser traccionados en distintas direcciones.

La madera por ejemplo, resiste las tracciones aplicadas en la direccinparalela a las fibras, mucho ms que las que actan en direccin

perpendicular.





Esfuerzo de Corte.

Si el cuerpo es sometido a dos fuerzas paralelas prximas y de sentidocontrario, se obtienen esfuerzos de corte o cizallamiento.

El esfuerzo de corte origina deformaciones que se presentan como unatendencia al deslizamiento de una parte del cuerpo con respecto a otra.

En las vigas, el esfuerzo de corte produce deslizamientos en ladireccin longitudinal (horizontal) y en la direccin transversal (vertical).



En una viga sometida a cargas concentradas o distribuidas el diagramade esfuerzo cortante sirve para analizar los cortantes en los diferentes

puntos de la viga.

En el concreto armado, este diagrama nos indicar la cantidad yespaciamiento de los elementos y transversales que se conocen con el

nombre de estribos.

As, por ejemplo, al analizar la viga vemos que en el centro de la luz, lafuerza cortante es cero y en los extremos wL/2. Si la viga fuera de

concreto armado quiere decir que en sus extremos llevar mayor cantidad

de estribos que el centro de la luz.



Esfuerzo de Flexin.

Si la accin de las fuerzas tiende a curvar el cuerpo, se produce flexin.Un cuerpo flexionado tendr traccin en una zona y compresin en la

otra.

Los elementos estructurales sometidos a cargas transversales se

flexionan o se curvan, esto origina esfuerzos de compresin en una de

sus partes y de traccin de en la opuesta. En el eje neutro no hay

traccin ni compresin.



Las vigas de concreto armado al estar sometidas a flexin generan

traccin en su fibra inferior y compresin en la superior. Como el concreto

es muy dbil a la traccin se aplica acero en la zona traccionada.

Si la viga est en voladizo la traccin se genera en la parte superior y la

compresin en la inferior.



Esfuerzos de Torsin

Si el cuerpo es sometido a movimientos de giro, perpendiculares a su eje

longitudinal, se produce torsin y se dan principalmente esfuerzos de

corte.

La torsin se produce cuando un elemento estructural es sometido a

movimientos de giro, perpendiculares a su eje longitudinal dndose

esfuerzos de corte.

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