PNF: Ingeniería En Agroalimentación
Sección 02
Unidad Curricular: ecoconstrucciones.
Análisis Estructural De Materiales
Y
Cálculo De Estructuras Simples
Facilitador: Participantes:
Lic, Eleazar ramos Ramón Ramírez
Valle De La Pascua Abril 2013
Análisis Estructural De Materiales Y Cálculo De Estructuras Simples
La ecoconstruccion se basa en las tradiciones de construcción con materiales primarios
propios del lugar a edificar, como pueden ser el adobe (mezcla de arcillas, fibras vegetales
y a veces excrementos secos) o la piedra. La incorporación de cálculos de ingeniería a
través del análisis de la resistencia de los materiales a utilizar son herramientas que
garantizan la resistencia de las estructuras y de así brindar seguridad a las distintas
edificaciones.
El diseño de un edificio DAC (Diseño ambientalmente consciente) requiere de información
cuantitativa sobre el sitio donde vaya a implantarse el edificio para incorporar las medidas
de diseño pasivo más adecuadas. Para esto es necesario Conseguir datos bioclimáticos.
Entre estos datos se encuentran: temperatura (°C), humedad relativa (%), humedad absoluta
(g/kg; mm Hg/kg; kPa/kg), radiación solar (W/m2), frecuencia, dirección y velocidad del
viento. Cada país cuenta con servicios meteorológicos a los que se puede acudir para
obtener la información. Atraves de estos datos se pueden realizar los diferentes calculos
para que las estructuras de las edificaciones sean resistentes y esten adactadas al ambiente.
Análisis estructural: El análisis estructural no es más que el uso de las ecuaciones
pertenecientes a la resistencia de materiales en búsqueda de los esfuerzos internos que
actúan en una estructura resistente. Existen varios métodos para determinar los esfuerzos,
pero el tipo se establece atendiendo a la precisión y la complejidad que necesitan los
cálculos.
Métodos De Análisis Estructural
Determinación de esfuerzos: El tipo de método empleado difiere según la complejidad y
precisión requerida por los cálculos:
• Métodos clásicos : para estructuras muy sencillas entre los que se encuentran la
teoría de vigas de Euler-Bernouilli es el método más simple, es aplicable sólo a
barras esbeltas sometidas a flexión y esfuerzos axiales. Naturalmente no todas las
estructuras se dejan analizar por este método. Cuando existen elementos
estructurales bidimensionales en general deben emplearse métodos basados en
resolver ecuaciones diferenciales.
• Método de los elementos finitos : se trata de analizar elementos más pequeños o con
forma irregular donde pueden producirse concentraciones de tensiones se usan
métodos numéricos complejos.
Modelos materiales:
Dentro del análisis estructural es importante modelizar el comportamiento de los materiales
empleados mediante una ecuación constitutiva adecuada. Los tipos modelos de materiales
más frecuentes son:
• Modelo elástico lineal e isótropo: el más usado, ya que el teorema de Rivlin-
Ericksen permite establecer que para deformaciones suficientemente pequeñas todo
sólido elástico es asintóticamente lineal e isótropo.
Modelo elástico lineal otrotrópico: constituye una modificación de modelo isótropo para
materiales cuya resistencia y comportamiento depende de la dirección, laminados,
elementos de mandera, etc., requieren modelos ortótropos para ser adecuadamente
modelizados
Determinación de resistencia y rigidez:
A partir de los esfuerzos se pueden calcular directamente los desplazamientos y las
tensiones. En el caso del método de los elementos finitos se suele determinar directamente
el desplazamiento sin necesidad de calcular los esfuerzos internos. Una estructura
correctamente diseñada además de ser funcional y económica debe cumplir
obligatoriamente dos criterios razonables de seguridad:
• El criterio de resistencia: consistente en comprobar en que en ninguno de sus
puntos el material sobrepasa unas tensiones admisibles máximas.
• El criterio de rigidez: consistente en comprobar que bajo las fuerzas y
solicitaciones actuantes los desplazamientos y deformaciones de la estructura no
sobrepasan un cierto límite.
Análisis dinámico de estructuras
Otra área importante del y diseño sísmico de edificios es el análisis dinámico. En este tipo
de análisis se buscan las respuestas máximas de ciertos parámetros (aceleraciones,
desplazamientos, esfuerzos, etc.) que se producen en una estructura bajo cargas dinámicas o
variables con el tiempo. Eso en general requiere el uso de ecuaciones diferenciales.
Algunos aspectos frecuentes del análisis dinámico incluyen:
• Análisis modal
• Determinación de frecuencias propias
• Determinación de fenómenos de resonancia
Ecoconstrucciones De Madera
Las ecoconstrucciones de madera son la mejor opción a la hora de elegir un hogar, La
madera tienen unan gran solidez estructural, debido a la excelente rigidez y resistencia.
además, este material posee una gran capacidad para absorber energía y para resistir cargas
de impacto, lo que las convierte en las más recomendables para la construcción en zonas
sísmicas. son ecológicas, ya que la madera es una materia prima renovable, reciclable y
biodegradable. además, en su transformación necesita muy poca energía y no produce
residuos y por tanto, las casas forman parte del nuevo concepto de construcción sostenible,
con un total y absoluto respeto por el medio ambiente.
Recomendaciones Para Diseñar Ecoconstrucciones.
Los materiales deberán ser de materia prima lo menos elaborada posible y encontrarse lo
más cerca posible de la obra (utilizar recursos de la zona). Deben hallarse totalmente
exentos de elementos nocivos como asbesto, poliuretano, cloro, PVC (usados de forma muy
común hoy en día). Los conductos de saneamiento de gran diámetro pueden ser de
cerámica con conexiones de caucho y los de pequeño diámetro, de PP (polipropileno), PB
(polibutileno) y/o PE (polietileno)en lugar de PVC. Con estos materiales, las conducciones
son más estables, flexibles, duraderas y menos ruidosas.
La arquitectura genera un gran impacto social en la población y son necesarios
buenos ejemplos en cada comunidad local para mostrar a la sociedad los caminos a
seguir. En cada cultura en el tiempo surgieron nuevos tipos edificatorios pero sólo
algunos se convirtieron en modelos para ser repetidos por la sociedad.
Esto también se debe a la cultura de las sociedades y sus costumbres y la etapa de
transición depende de que las alternativas lleguen a la población y causen un impacto
favorable que permita que las ecocontrucciones sean adoptadas como las edificaciones
del futuro.