Unidad 02 Conceptos de Mecánica Estructural Patología 2° sem de 2013 Ok

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09/03/2014 1 Pontificia Universidad Católica de Chile Facultad de Ingeniería Escuela de Construcción Civil UNIDAD 02 CONCEPTOS FUNDAMENTALES DEL COMPORTAMIENTO MECÁNICO DE UNA ESTRUCTURA PATOLOGÍAS EN OBRAS DE CONSTRUCCIÓN DR. BENJAMÍN NAVARRETE FRANCISCO Pontificia Universidad Católica de Chile Facultad de Ingeniería Escuela de Construcción Civil EL FENÓMENO TENSIONAL Las cargas directas generan esfuerzos internos en los elementos. Tensiones normales: - Esfuerzos axiles. - Momentos flectores. Tensiones tangenciales: - Esfuerzos cortantes y rasantes. - Momentos torsores. L h b z x y F σx τz τy Mz My Mt x PATOLOGÍAS EN OBRAS DE CONSTRUCCIÓN DR. BENJAMÍN NAVARRETE FRANCISCO

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del magister de la universidad catolica, unidad 2 patologias de la cosntruccion, problemas comunes en construccion, del profesor benjamin navarrete.en el cual se especifican los criterios para idenificar distintos daños que se encuentran en estructuras

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    Pontificia Universidad Catlica de ChileFacultad de Ingeniera

    Escuela de Construccin Civil

    UNIDAD 02CONCEPTOS FUNDAMENTALES DEL

    COMPORTAMIENTO MECNICO DE UNA ESTRUCTURA

    PATOLOGAS EN OBRAS DE CONSTRUCCINDR. BENJAMN NAVARRETE FRANCISCO

    Pontificia Universidad Catlica de ChileFacultad de Ingeniera

    Escuela de Construccin Civil

    EL FENMENO TENSIONALLas cargas directas generan esfuerzos internos en los elementos.

    Tensiones normales:

    - Esfuerzos axiles.

    - Momentos flectores.

    Tensiones tangenciales:

    - Esfuerzos cortantes y rasantes.

    - Momentos torsores.

    L

    h

    b

    z

    x

    yF

    x

    z

    y

    Mz

    My

    Mt x

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    EL FENMENO TENSIONALLas lneas isostticas corresponden a las envolventes de las

    tensiones principales.

    Agrietamiento probable

    1 2

    Isostticas de Compresin

    Isostticas de Traccin

    1

    2

    T C

    TC

    CT

    C

    T

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    EL FENMENO TENSIONALLas deformaciones por acciones directas se relacionan con las tensiones a travs de la ecuacin constitutiva de los materiales.

    R

    R R

    R

    (b)Elstico

    lineal

    (d)Inelstico

    lineal

    (e)Inelstico no

    lineal

    (c)Elstico no

    lineal

    (a)Modelo

    R

    b.- Acero

    c.- Plsticos y madera

    d.- Vidrio y roca

    e.- Hormign

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    CONCEPTOS DE MECANICA ESTRUCTURAL

    RigidezAptitud de un material o de un elemento de deformarse bajo laaccin de una fuerza. Un material es ms rgido mientras mayor seala fuerza necesaria para producir en l una deformacin unitaria.

    Rigidez del material:

    Rigidez de una seccin:

    Rigidez de un elemento:

    =E

    IEk =

    3LIEk =

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    ECUACIN CONSTITUTIVAACCIONES DIRECTAS

    E

    =

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    E

    Para el rango lineal elstico:

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    FlexibilidadEl inverso de la rigidez se denomina flexibilidad. Unmaterial es ms flexible mientras menor sea la fuerzanecesaria para producir en l una deformacin unitaria. k

    f 1=

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    CONCEPTOS DE MECANICA ESTRUCTURAL

    DuctilidadEs la capacidad de un material o elemento dedesarrollar grandes deformaciones plsticas sin perdersu capacidad mecnica.

    y

    r

    =FragilidadEs la incapacidad de un material o elemento dedesarrollar grandes deformaciones plsticas antes desobrevenir la rotura.

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    RGIDO - FRGIL RGIDO - DCTIL

    FLEXIBLE - FRGIL

    FLEXIBLE - DCTIL

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    CONCEPTOS DE MECANICA ESTRUCTURAL

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    La Estructura

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    Conjunto de elementos resistentes capaz de mantener sus formasy cualidades a lo largo del tiempo, bajo la accin de las cargas yagentes exteriores a que ha de estar sometido, es decir, la parte dela construccin que garantiza la funcin esttica del edificio.

    Eduardo Torroja Miret.

    Elementos estructurales Elementos NO estructurales

    EDIFICIO conformado por

    Instalaciones

    Exigencias de comportamientoF

    El diseo debe asegurar la imposibilidad de volcamiento

    El diseo debe asegurar la funcionalidad

    Vibracin

    El diseo debe asegurar la durabilidad

    50 aos

    FF

    El diseo debe asegurar la capacidad resistente

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    Las acciones sobre las estructuras

    Sobrecargas

    Cargas Eventuales

    Deformaciones Impuestas

    Cargas Permanentes

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    Las acciones sobre las estructuras

    Cargas permanentes:

    Cargas variables:

    Cargas eventuales:

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    Acciones Directas

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    VIGA

    MUY RIGIDA

    +=

    estructuraRigelementoRigestructuraRigidezE cc

    ..

    COACCIN COACCIN

    ccr EK =

    0rK 1rK

    VIGA

    FLEXIBLE

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    Deformaciones Impuestas

    Las acciones sobre las estructurasDeformaciones impuestas

    Contraccin ( descenso de temperatura o retraccin trmica / hidrulica ).

    Viga empotrada - apoyo simple

    NO aparecen tensiones de traccin

    Contraccin ( descenso de temperatura o retraccin trmica / hidrulica ).

    Viga fuertemente coaccionda

    Fuertes tensiones de traccin

    dL

    00 ===

    i

    i E

    0=/==

    mxE

    i

    i

    La tensin es proporcional a la deformacin impedida

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    EK

    EK

    ii

    r

    r

    ==

    =

    Coaccin externa

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    Las acciones sobre las estructurasCoaccin interna

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    Estado tensional complejo

    Viga fuertemente coaccionda

    Aparecen tensiones de traccin

    Contraccin ( descenso de temperatura o retraccin trmica / hidrulica ).

    Viga apoyo simple

    Contraccin ( descenso de temperatura o retraccin trmica / hidrulica ).

    Aparecen tensiones de compresin

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    Deformaciones impuestas


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