FUNDAMENTACIÓN ESTRUCTURAL www.panoramio.com CARGAS APOYOS REQUISITOS DEL SISTEMA PORTANTE ESPACIO ACADÉMICO FUNDAMENTACIÓN ESTRUCTURAL DOCENTES ARQ. RAUL ROJAS ARQ. MSC. HELMUT RAMOS CALONGE

SISTEMA PORTANTE DE UNA EDIFICACION: CONJUNTO DE ELEMENTOS JERARQUICOS E INTERACTUANTES CAPACES DE SOPORTAR Y TRANSMITIR CARGAS, QUE INTERCATUAN CON LOS DEMÁS SISTEMAS D ELA EDIFICACIÓN Y CON EL ENTORNO.

SISTEMA PORTANTE RAZON DE SER CONJUNTO DE ELEMENTOS JERARQUICOS E INTERACTUANTES CAPACES DE SOPORTAR Y TRANSMITIR CARGAS RAZON DE SER SOPORTAR Y TRANSMITIR CARGAS

CARGAS DEFINICIÓN Todo agente externo capaz de producir estados tensionales en un elemento.

CARGAS CLASIFICACIÓN a) Tiempo o duración b) Forma de actuar Posición respecto al eje

CARGAS a) SEGÚN TIEMPO O DURACIÓN a) Permanentes Peso propio Muertas Muros Acabados Instalaciones b) Variables VIVAS : Uso (personas, muebles) Ambientales Accidentales Ejecución Dinámicas. SISMOS VIENTOS PRESIÓN HIDROSTÁTICA Y DE TIERAS

Cargas Muertas Las cargas muertas incluyen el peso del mismo edificio y los elementos mayores del equipamiento fijo.

Siempre ejercen una fuerza descendente de manera constante y acumulativa desde la parte más alta del edificio hasta su base.  • Columnas • Vigas • Entrepisos • Losas • Muros • Ventanas • Instalaciones eléctricas e Hidro-sanitarias Equipos de circulación Vertical. Máquinas… etc.

CARGAS VIVAS Las cargas vivas comprenden la fuerza del viento, las originadas por movimientos sísmicos, las vibraciones producidas por la maquinaria, mobiliario, materiales y mercancías almacenadas y por máquinas y ocupantes, así como las fuerzas motivadas por cambios de temperatura.

Colombia está ubicada en una región de alta amenaza sísmica

Las cargas vivas son cargas no permanentes producidas por materiales u objetos, personas, animales. Consta principalmente de cargas de ocupación en edificios, estas pueden estar aplicadas total o parcialmente o no estar presentes y también es posible cambiarlas de ubicación. • Personal. • Mobiliario. • Sismo • Viento

CARGAS b) SEGÚN FORMA DE ACTUAR a) Puntuales o concentradas b) Repartidas Lineal Superficie Volumen

CARGAS c) SEGÚN SU POSICIÓN FRENTE AL EJE a) Longitudinales b) Transversales axial excéntrica

CARGAS Ejemplo

CARGAS Ejemplo

CARGAS Ejemplo

CARGAS Ejemplo

CARGAS Ejemplo

RESTRINGE SÓLO UN MOVIMIENTO – VERTICAL Grado 1 Primer Grado Simplemente Apoyado RESTRINGE SÓLO UN MOVIMIENTO – VERTICAL SE PRESENTA MOV. HORIZONTAL Y MOMENTO Grado 2 Segundo Grado Articulación RESTRINGE DOS MOVIMIENTOS – VERTICAL Y HORIZONTAL SE PRESENTA MOMENTO Grado 3 Tercer Grado Empotramiento RESTRINGE TRES MOVIMIENTOS VERTICAL, HORIZONTAL Y MOMENTO introduccionalasestructuras.blogspot.com/p/clase-10-grados-de-libertad-sistemas.html

Requisitos del sistema portante - Rigidez - Resistencia - Estabilidad - Equilibrio - Economía

Requisitos del sistema portante 1. Rigidez

Acciones producen deformaciones (desplazamientos o giros) ACCIÓN = FUERZA REACCIÓN = DEFORMACIÓN RIGIDEZ ES LA REACCIÓN ANTE LA DEFORMACIÓN.

Capacidad de oponerse a la deformación Para cada acción hay una rigidez Rigidez : causa /efecto

Requisitos del sistema portante 2. Resistencia Capacidad de oponerse a la rotura o a deformarse como elemento o material

- Frágil - Dúctil La Resistencia depende de: Sección (Geometría) Material Cargas El material se opone a situaciones de Tensión

PLASTICIDAD. ELASTICIDAD. DUCTILIDAD: Es la capacidad de soportar cargas en su estado plástico, es decir, así esté deformado, resiste cargas sin romperse. TENACIDAD: Resistencia a la ruptura al estar sometido a tensión. RESISTENCIA: Capacidad de oponerse a la ruptura. DUREZA: Oposición a ser rayado. RIGIDEZ: No se deforma fácilmente, tiene alto modulo de elasticidad. FATIGA: Daño por rotura gradual, se da cuando una sola acción o carga no logra “romper” el material, pero este mismo esfuerzo aplicado de manera repetitiva rompe el material.

Requisitos del sistema portante 3. Equilibrio Mantener la posición de cada uno de los elementos . Situación de reposo, garantía de “NO MOVIMIENTO” en cualquier dimensión

1. Estable. 2. Inestable. 3. Indiferente.

∑ X = 0 ∑ Y = 0 ∑M = 0

Requisitos del sistema portante 4. Estabilidad Mantener su posición respecto al medio

Depende de: Cuerpo en general. Apoyos Fuerzas actuantes

Requisitos del sistema portante 5. Eficiencia

Para Terminar…

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TRABAJO 1. CASO 1. Estructura de 50 a 60 cm de altura. Área de la base de 100 a 150 cm2 + Base rígida ( madera, mdf, triplex) Balso (no cedro), se puede usar hilo para cualquier elemento o uniones. Se deben proponer planos horizontales a manera de losas o placas de entrepiso. Debe resistir 4000 g (+- 300 g) Debe cumplir con los requisitos del sistema portante y demás temas trabajados hasta ahora (geometría, apoyos); incluir escala humana. Se le aplicará carga en cualquier parte. CASO 2. Estructura de 40 a 50 cm de longitud. Inclinada a 45º. El espacio entre el plano inferior (inclinado) de la estructura y la base horizontal debe estar libre de cualquier elemento. Área de la base de 150 a 200 cm2. Medida sobre la base horizontal. Balso (no cedro), se puede usar hilo para cualquier elemento o uniones. Se deben proponer planos horizontales a manera de losas o placas de entrepiso. Debe resistir 3000 (+- 300 g) Debe cumplir con los requisitos del sistema portante y demás temas trabajados hasta ahora (geometría, apoyos); incluir escala humana. Se le aplicará carga en cualquier parte.

Observación de apoyos: TRABAJO 2. Observación de apoyos: En los mismo grupos de trabajo del ejercicio anterior, trabajarán: Dos casos de cada uno de los apoyos (imágenes) con texto explicativo. Se puede presentar que los casos observados tengan alguna variación, esta se debe explicar. No deben usarse imágenes de la red ni de otra fuentes secundarias, DEBEN SER DE FUENTES PRIMARIAS, es decir fotografías tomadas por los estudiantes. Presentación .ppt y se entregará el día miércoles 04 de marzo. Se recomienda que sea una diapositiva por caso, es decir seis diapositivas para el trabajo, y otra para presentación del grupo de trabajo y demás datos (universidad, espacio académico, entre otros)