sistemasestructurales

PROFESOR: Ing. Oswaldo D. Centeno O.Santa Ana de Coro; Abril de 2010

Ing. Oswaldo D. Centeno

INFRAESTRUCTURA: Zapata, Pedestal, Viga de Riostra y Losa de FundacinSUPERESTRUCTURA: Columnas, Vigas de Carga, Vigas de Amarre, Losa de Entrepiso y Losa de TechoIng. Oswaldo D. Centeno


DEFINICIN DE ELEMENTOS ESTRUCTURALESLos elementos estructurales, tambin llamados miembros estructurales o piezas estructurales son cada una de las piezas que forman parte de una estructura, poseen un carcter unitario y se muestran de la misma manera bajo la accin de una o varias cargas aplicadas.CLASIFICACIN DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALESViga de RiostraPedestalZapataLosa Entrep.Vigas de AmarreVigas de CargaColumnasIng. Oswaldo D. Centeno


DEFINICIN DE CARGAS Las cargas estructurales son definidas como la accin directa de una fuerza concentrada o distribuida actuando sobre el elemento estructural y la cual produce estados tensionales sobre la estructura.CLASIFICACIN DE LAS CARGAS SEGN LA SUPERFICIE DE ACCINCARGAS PUNTUALES O CONCENTRADAS: Son aquellas cargas que actan en una superficie muy reducida (5% mximo) con respecto al rea total. Ejemplo: Una Columna, un nervio sobre una viga de carga, el anclaje de un tensor, un puente gra sobre una va, entre otros.CARGAS DISTRIBUIDAS: Son aquellas cargas que actan de manera continua a lo largo de todo el elemento estructural o parte de el. Ejemplo: Peso propio de una losa, presin del agua sobre el fondo de un deposito, pared sobre la losa, entre otras.Ing. Oswaldo D. Centeno


REPRESENTACIN GRAFICA DE LAS CARGAS PUNTUALES Y DISTRIBUIDASCLASIFICACIN DE LAS CARGAS SEGN LA PERMANENCIACARGA MUERTA O CARGA PERMANENTE: Son cargas por gravedad de magnitudes constantes que actan de manera permanente sobre la estructura. Ejemplo: Peso propio de la losa, paredes, piso, ventanas, aires acondicionados, entre otros.CARGA PUNTUALUnidad: Kg (Sist. M.K.S.)Ton (Sist. Ingles)CARGA DISTRIBUIDAUnidad: Kg/mTon/mBaranda ProtectoraParedesLosa de TechoVentanasPuertasIng. Oswaldo D. Centeno


CARGA VIVA O VARIABLE: Son aquellas cargas cuyas magnitudes o posiciones o ambos aspectos a la vez varan segn el uso de la estructura. Para ello la COVENIN, en funcin a ciertos ensayos, han propuesto unos pesos referenciales para cada tipo de edificacin.Vivienda: 175 kg/m2Escuelas: 300 kg/m2 aulas y 400 kg/m2 en corredoresConstrucciones Deportivas (GRADAS): 500 kg/m2CARGA ESPECIALES: Son aquellas cargas dinmicas que varan rpidamente en el tiempo y en el momento que actan el estado de movimiento es considerable. Ejemplo: Sismo, carga de viento, cambios de temperatura, acciones hidrulicas, entre otras.Ing. Oswaldo D. Centeno


Falla de la Estructura por TSUNAMIFalla por CAMBIOS DE TEMPERATURAIng. Oswaldo D. Centeno


Los apoyos o vnculos son los soportes sobre el cual descansa el extremo de un elemento estructura y/o parte del sistema estructural que conforma dicho elemento. DEFINICIN DE APOYO O VNCULOCLASIFICACIN DE LOS APOYOS O VNCULOSAPOYOS EXTERNOS:1.- RODILLO: Se representa grficamente de la forma El apoyo tipo Rodillo presenta una restriccin (Fv) y dos grados de libertad (Fh y M)2.- APOYO FIJO: Se representa grficamente de la forma El vinculo apoyo fijo presenta dos restricciones (Fh y Fv) y un grado de libertad (M)Ing. Oswaldo D. Centeno


3.- EMPOTRAMIENTO: Se representa grficamente de la forma El apoyo tipo Empotramiento presenta tres restricciones (Fv, Fh y M)4.- EMPOTRAMIENTO MOVIL: Se representa grficamente de la forma El apoyo tipo Empotramiento Movil presenta dos restricciones (Fv y M)APOYOS INTERNOS:1.- JUNTA ARTICULADA: Es la unin entre dos elementos estructurales que permite La rotacin entorno a un eje, se representa grficamente de la forma2.- JUNTA RIGIDA: Es la unin entre dos elementos estructurales que impide la rotacin y el desplazamiento en cualquier direccin, se representa grficamente de la formaIng. Oswaldo D. Centeno


DEFINICIN DE SISTEMAS ESTRUCTURALESSon 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 geometra durante la carga y descarga.Ing. Oswaldo D. Centeno


ESTRUCTURAS APORTICADASSe denominan ESTRUCTURAS APORTICADAS, aquel sistema que presentan gran reciedumbre o dureza en todos su elementos y los mismo se encuentran adosados a travs de juntas rgidas, estas estructuras pueden ser de concreto con acero de refuerzo o metlicas.Ing. Oswaldo D. Centeno


ESTRUCTURAS RETICULARESSe denominan ESTRUCTURAS RETICULARES, ARMADURAS O CERCHAS aquel sistema formado a base de tringulos 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.Ing. Oswaldo D. Centeno


CLASIFICACIN DE LOS SISTEMAS ESTRUCTURALESLos sistemas estructurales segn el GRADO DE INDETERMINACIN son clasificados en:SISTEMAS ESTRUCTURALES HIPOSTTICO: Son aquellos sistemas inestables y para calcularlos se recurren a las ecuaciones de la dinmica. Matemticamente una estructura es hiposttica cuando el nmero de incgnitas es menor que el nmero de ecuaciones, por tanto el valor obtenido en la ecuacin de grado de indeterminacin es menor que cero.SISTEMAS ESTRUCTURALES ISOSTTICO: Son aquellos sistemas estables y para calcularlos se recurren a las ecuaciones de equilibrio esttico. Matemticamente una estructura es isosttica cuando el nmero de incgnitas es igual al nmero de ecuaciones, por tanto el valor obtenido en la ecuacin de grado de indeterminacin es igual a cero.Ing. Oswaldo D. Centeno


CLASIFICACIN DE LOS SISTEMAS ESTRUCTURALESLos sistemas estructurales segn el GRADO DE INDETERMINACIN son clasificados en:SISTEMAS ESTRUCTURALES HIPERESTTICO: Son aquellos sistemas estables, para calcularlos se recurren a diversos mtodos motivado a que la estructura es estticamente indeterminada. Matemticamente una estructura es hiperesttica cuando el nmero de incgnitas es mayor que el nmero de ecuaciones, por tanto el valor obtenido en la ecuacin de grado de hiperestaticidad es mayor que cero.Ing. Oswaldo D. Centeno


ECUACIN PARA DETERMINAR EL GRADO DE INDETERMINACINLa ecuacin empleada para determinar el grado de indeterminacin esttica o grado de hiperestaticidad, en sistemas estructurales APORTICADOS es: Nb: Nmero de Barras. R: Restricciones.Nj: Nmero de Juntas.Ec: Ecuacin de Condicin. Juntas Articuladas: Ec = (m-1) por cada junta articulada.m = Nmero de barras que llegan a la junta. Juntas Rgidas: Ec = 0.G.I. = [(3*Nb) + R] - [(3*Nj) + Ec] G.I. < 0 Hiposttico.G.I. = 0 Isosttica.G.I. > 0 Hiperesttica.Ing. Oswaldo D. Centeno


ECUACIN PARA DETERMINAR EL GRADO DE INDETERMINACINLa ecuacin empleada para determinar el grado de indeterminacin esttica o grado de hiperestaticidad, en sistemas estructurales RETICULADOS es: Nb: Nmero de Barras. R: Restricciones.Nj: Nmero de Juntas.G.I. = [Nb + R] - [(2*Nj)] G.I. < 0 Hiposttico.G.I. = 0 Isosttica.G.I. > 0 Hiperesttica.Ing. Oswaldo D. Centeno




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