Conceptos Estructurales. María Paz Chávez Rubilar. Ingeniero Civil en Minas.

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1 Conceptos Estructurales. María Paz Chávez Rubilar. Ingeniero Civil en Minas.

2 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

3 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

4 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.

5 Ejemplo: Una Columna, un nervio sobre una viga de carga, el anclaje de un tensor, un puente grúa sobre una vía, entre otros.  CARGAS PUNTUALES O CONCENTRADAS: Son aquellas cargas que actúan en una superficie muy reducida (5% máximo) con respecto al área total. Ejemplo: Una Columna, un nervio sobre una viga de carga, el anclaje de un tensor, un puente grúa sobre una vía, entre otros. Ejemplo: Peso propio de una losa, presión del agua sobre el fondo de un deposito, pared sobre la losa, entre otras  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 una losa, presión del agua sobre el fondo de un deposito, pared sobre la losa, entre otras Clasificación de las cargas según la superficie de acción.

6 REPRESENTACIÓN GRAFICA DE LAS CARGAS PUNTUALES Y DISTRIBUIDAS. CARGA PUNTUAL Unidad: Kg (Sist. M.K.S.) Ton (Sist. Ingles) CARGA DISTRIBUIDA Unidad: Kg/m Ton/m

7  CARGA MUERTA : Son cargas permanentes. Siempre estarán presentes en la vida útil de la estructura y producirá sobre esta efectos constantes. Ejemplo: Peso propio de la losa, paredes, piso, ventanas, aires acondicionados, entre otros. CLASIFICACIÓN DE LAS CARGAS SEGÚN LA forma que actúan

8 CARGA VIVA: Son aquellas cargas que no son permanentes. Fluctúa tanto en posición sobre la estructura como en su duración produciendo efectos variables. Vivienda: 175 kg/m2 Escuelas: 300 kg/m2 aulas y 400 kg/m2 en corredores Construcciones Deportivas (GRADAS): 500 kg/m2 Ejemplo: Sismo, carga de viento, cambios de temperatura, acciones hidráulicas, entre otras. 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 de temperatura, acciones hidráulicas, entre otras.

9 Falla de la Estructura por TSUNAMI Falla por CAMBIOS DE TEMPERATURA

10 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.

11  Apoyo articulado móvil Es libre el movimiento de la sección del vínculo en la dirección del eje x, así como el giro en el plano xy. La reacción se reduce a una fuerza perpendicular al posible desplazamiento del apoyo. Equivale, por tanto, a una incógnita: el módulo de la reacción. CLASIFICACIÓN DE LOS APOYOS

12  Apoyo articulado fijo El desplazamiento está impedido tanto en la dirección del eje x como en la del eje y, pero el giro en el plano xy no lo está. La reacción es en este caso una fuerza de componentes RAx y RAy. Equivale, por consiguiente, a dos incógnitas.

13  Apoyo empotrado Están impedidos los desplazamientos en las direcciones de los ejes x e y, así como el giro en el plano xy, quedando, por tanto, inmovilizada la sección A del apoyo. La reacción se compone de una fuerza RA, de componentes RAx y RAy, y de un momento MA perpendicular al plano xy. Un empotramiento equivale, pues, a tres incógnitas.

14  En casos particulares de carga, como ocurre en las vigas con plano medio de simetría y las cargas contenidas en dicho plano, el número de ecuaciones disponibles disminuye a tres Sistemas isostáticos e hiperestáticos.

15  Los sistemas tales que la sola aplicación de las ecuaciones de la Estática permiten determinar las reacciones de las uniones reciben el nombre de sistemas isostáticos. Por el contrario, si existen ligaduras exteriores superabundantes, el número de incógnitas supera al de ecuaciones de equilibrio. Se dice entonces que se trata de un sistema hiperestático.

16  Para los siguientes casos identifique las reacciones.  a) Viga con un extremo articulado fijo y el otro articulado móvil. Ejercicios.

17  b)Viga con apoyos Articulados fijos en ambos extremos

18  C) Viga empotrada en un extremo y sustentada en el otro mediante apoyo articulado móvil.

19  d) Viga empotrada en un extremo y con apoyo articulado fijo en el otro