¿Que es la Estática?:

MECÁNICA

ESTÁTICA

Estudia el movimiento de los cuerpos rígidos o cuerpos

en reposo

Ing

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¿Que es una Estructura?:

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DEFINICIÓN DE SISTEMAS ESTRUCTURALES

“Son sistemas compuestos de uno o varios elementos,

dispuestos de tal forma, que tanto la estructura total como cada

uno de sus componentes, sean capaces de mantenerse sin cambios

apreciables en su geometría durante la carga y descarga”.

Ing

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DEFINICIÓN DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES

Los elementos estructurales, también llamados miembros

estructurales o piezas estructurales “son cada una de las piezas que

forman parte de una estructura, poseen un carácter unitario y se

muestran de la misma manera bajo la acción de una o varias cargas

aplicadas”.

CLASIFICACIÓN DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES

Viga de Riostra

Pedestal

Zapata

Losa Entrep.

Vigas de Amarre

Vigas de Carga

Columnas

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¿Cuál es la diferencia entre una Estructura y otra?:

• La geometría que lo define

• Las Cargan que Soportan

• La Forma en que están Apoyados

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¿Cuál es la diferencia entre una Estructura y otra?:

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Clasificación de las Estructuras:Estructuras Planas

Estructuras Rectas

Vigas Horizontales

Inclinadas

Columnas Verticales

Inclinadas

Pórticos Rectos

Inclinados

Armaduras o Cerchas

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Clasificación de las Estructuras:Estructuras Planas

Estructuras Curvas Arcos

Circular

Elípticos

Parabólicos Ing

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Clasificación de las Estructuras:

Estructuras Planas

Estructuras de Superficie

Muros

Losas Ing

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Estructuras Planas Rectas

Vigas:

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Estructuras Planas Rectas

Columnas:

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Estructuras Planas RectasPórticos:

Se denominan ESTRUCTURAS APORTICADAS, aquel sistema que

presentan gran reciedumbre o dureza en todos su elementos y los

mismo se encuentran adosados a través de juntas rígidas, estas

estructuras pueden ser de concreto con acero de refuerzo o metálicas.

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Estructuras Planas RectasArmaduras o Cerchas:

Se denominan ESTRUCTURAS RETICULARES, ARMADURAS O CERCHAS

aquel sistema formado a base de triángulos unidos entre si a base de

soldaduras o pernos, este tipo de estructura presentan gran rigidez y son

utilizadas en estructuras donde hay grandes luces, las uniones entre cada

elemento son llamada nodos; estas estructuras pueden ser de acero o de

madera.

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Estructuras Planas CurvaArcos Circulares:

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Estructuras Planas Curva

Arcos Elípticos :

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Estructuras Planas Curva

Arcos Parabólicos :

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Estructuras Superficies

Muros

Losas

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DEFINICIÓN DE CARGAS

Las cargas estructurales son definidas como la acción directa de

una fuerza concentrada o distribuida actuando sobre el elemento estructural

y la cual produce estados tensionales sobre la estructura.

CLASIFICACIÓN DE LAS CARGAS SEGÚN LA SUPERFICIE DE ACCIÓN

CARGAS PUNTUALES O CONCENTRADAS: Son aquellas cargas que actúan en una

superficie muy reducida (5% máximo) con respecto al área total. Ejemplo: Una Ejemplo: Una

Columna, un nervio sobre una viga de carga, el anclaje de un tensor, un puente Columna, un nervio sobre una viga de carga, el anclaje de un tensor, un puente

grúa sobre una vía, entre otros.grúa sobre una vía, entre otros.

CARGAS DISTRIBUIDAS: Son aquellas cargas que actúan de manera continua a lo

largo de todo el elemento estructural o parte de el. Ejemplo: Peso propio de Ejemplo: Peso propio de

una losa, presión del agua sobre el fondo de un deposito, pared sobre la losa, una losa, presión del agua sobre el fondo de un deposito, pared sobre la losa,

entre otras.entre otras.

Solicitaciones Externas (Cargas)

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REPRESENTACIÓN GRAFICA DE LAS CARGAS PUNTUALES Y DISTRIBUIDAS

CLASIFICACIÓN DE LAS CARGAS SEGÚN LA PERMANENCIA

CARGA MUERTA O CARGA PERMANENTE: Son cargas por gravedad de magnitudes

constantes que actúan de manera permanente sobre la estructura. Ejemplo: Peso propio Ejemplo: Peso propio

de la losa, paredes, piso, ventanas, aires acondicionados, entre otros.de la losa, paredes, piso, ventanas, aires acondicionados, entre otros.

CARGA PUNTUALUnidad:

Kg (Sist. M.K.S.)Ton (Sist. Ingles)

CARGA DISTRIBUIDAUnidad:

Kg/mTon/m

Baranda Protectora

Paredes

Losa de TechoVentanas

Puertas

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CARGA VIVA O VARIABLE: Son aquellas cargas cuyas magnitudes o posiciones o

ambos aspectos a la vez varían según el uso de la estructura. Para ello la

COVENIN, en función a ciertos ensayos, han propuesto unos pesos

referenciales para cada tipo de edificación.

Vivienda: 175 kg/m2 Escuelas: 300 kg/m2 aulas y 400 kg/m2 en corredores

Construcciones Deportivas (GRADAS): 500 kg/m2

CARGA ESPECIALES: Son aquellas cargas dinámicas que varían

rápidamente en el tiempo y en el momento que actúan el estado de

movimiento es considerable. Ejemplo: Sismo, carga de viento, cambios Ejemplo: Sismo, carga de viento, cambios

de temperatura, acciones hidráulicas, entre otras.de temperatura, acciones hidráulicas, entre otras.

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Falla de la Estructura por TSUNAMI

Falla por CAMBIOS DE TEMPERATURA

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Los apoyos o vínculos son los soportes sobre el cual descansa el

extremo de un elemento estructura y/o parte del sistema estructural que

conforma dicho elemento.

DEFINICIÓN DE APOYO O VÍNCULO

CLASIFICACIÓN DE LOS APOYOS O VÍNCULOS

APOYOS EXTERNOS:

1.- RODILLO: 1.- RODILLO: Se representa gráficamente de la forma

El apoyo tipo Rodillo presenta una restricción (Fv) y dos grados de libertad (Fh y M)

Fv2.- APOYO FIJO: 2.- APOYO FIJO: Se representa gráficamente de la forma

El vinculo apoyo fijo presenta dos restricciones (Fh y Fv) y un grado de libertad (M)

Fv

Fh

Tipos de Apoyo

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3.- EMPOTRAMIENTO: 3.- EMPOTRAMIENTO: Se representa gráficamente de la forma

El apoyo tipo Empotramiento presenta tres restricciones (Fv, Fh y M)

Fv

FhM

4.- EMPOTRAMIENTO MOVIL: 4.- EMPOTRAMIENTO MOVIL: Se representa gráficamente de la forma

El apoyo tipo Empotramiento Movil presenta dos restricciones (Fv y M)M

Fv

APOYOS INTERNOS:

1.- JUNTA ARTICULADA: 1.- JUNTA ARTICULADA: Es la unión entre dos elementos estructurales que permite La

rotación entorno a un eje, se representa gráficamente de la forma

2.- JUNTA RIGIDA: 2.- JUNTA RIGIDA: Es la unión entre dos elementos estructurales que impide la rotación

y el desplazamiento en cualquier dirección, se representa gráficamente de la forma

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INFRAESTRUCTURA:

Zapata, Pedestal, Viga

de Riostra y Losa de

Fundación

SUPERESTRUCTURA:

Columnas, Vigas de Carga,

Vigas de Amarre, Losa de

Entrepiso y Losa de Techo Ing

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CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS ESTRUCTURALES EN FUNCIÓN DE SU ESTATICIDAD

Los sistemas estructurales según el GRADO DE INDETERMINACIÓN son

clasificados en:

SISTEMAS ESTRUCTURALES HIPOSTÁTICO: Son aquellos sistemas inestables y para

calcularlos se recurren a las ecuaciones de la dinámica. Matemáticamente una estructura

es hipostática cuando el número de incógnitas es menor que el número de ecuaciones,

por tanto el valor obtenido en la ecuación de grado de indeterminación es menor que

cero.

SISTEMAS ESTRUCTURALES ISOSTÁTICO: Son aquellos sistemas estables y para calcularlos

se recurren a las ecuaciones de equilibrio estático. Matemáticamente una estructura es

isostática cuando el número de incógnitas es igual al número de ecuaciones, por tanto el

valor obtenido en la ecuación de grado de indeterminación es igual a cero.

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CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS ESTRUCTURALES

Los sistemas estructurales según el GRADO DE INDETERMINACIÓN

son clasificados en:

SISTEMAS ESTRUCTURALES HIPERESTÁTICO: Son aquellos sistemas estables, para

calcularlos se recurren a diversos métodos motivado a que la estructura es

estáticamente indeterminada. Matemáticamente una estructura es hiperestática cuando

el número de incógnitas es mayor que el número de ecuaciones, por tanto el valor

obtenido en la ecuación de grado de hiperestaticidad es mayor que cero.

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Clasificación de las Estructuras en función de su Estaticidad:

Estructuras Isostática: I = EEstructuras Hiperestática:

Estructuras Hipostática:I > E

I <E

I = IncógnitasE = Ecuaciones

I = 3 x B + RE = 3 x N + M

B = Numero de Barras de la estructuraR = Numero de Reacciones de la estructura

M = (Numero de Barras que llegan a una articulación libre) - 1N = Numero de Nodos

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Sistema Estructural RETICULADO

Torre Eiffel (Francia)

Sistema Estructural

APORTICADO

Catedral Santa Basílica (Rusia)

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The Palm JumeirahEmiratos Árabes

(Dubái)

Hotel Burj KhalifaEmiratos Árabes (Dubái)

Hidropolys Hotel Sub-acuáticoSistema Estructural Mixto

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