Post on 11-Jan-2016
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INGENIERIA ESTRUCTURAL
El termino ingeniería estructural se
aplica a la especialidad de la ingeniería
civil que permite el planeamiento y el
diseño de las partes que forman el
esqueleto resistente de las edificaciones
más tradicionales como edificios urbanos,
construcciones industriales, puentes,
estructuras de desarrollo hidráulico y
otras.
El esqueleto estructural forma un sistema
integrado de partes, denominadas
elementos estructurales: vigas, columnas,
losas, zapatas de cimentación y otros.
ANALISIS ESTRUCTURAL Ingº ANITA ALVA SARMIENTO
INGENIERO ESTRUCTURAL
La actividad profesional del ingeniero
estructural se inicia con un bosquejo
arquitectónico de la futura edificación,
en el cual se comienzan a definir las
dimensiones generales tanto en planta
como en altura.
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El criterio y la habilidad del
Ingeniero estructural,
nunca deben
automatizarse. El criterio y
el entendimiento del
comportamiento de las
estructuras siempre
deberán estar presentes
cuando se idealice a la
estructura..
¿QUE ES UNA ESTRUCTURA?
Es un sistema o conjunto de partes
que se combinan en forma ordenada
para cumplir una función dada.
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• Sistema cuya
función es
transmitir las
fuerzas
produciendo en el
material
deformaciones y
esfuerzos internos.
• Los edificios son un
ensamblaje de diversos
sistemas:
• Sistema funcional básico
• Sistema estructural
• Sistema sanitario
• Sistema eléctrico
• Sistema de
comunicaciones,
seguridad, acabados, etc.
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DISEÑO ESTRUCTURAL:
Estructura segura, funcional y económica para satisfacer
una necesidad o función específica.
Nos provee la resistencia, calidad y seguridad a las
estructuras de manera económica.
Un factor importante a tener en cuenta en el Diseño
Estructural, es la optimización de los recursos
‘’Mezcla de arte y ciencia que combina los sentimientos intuitivos
del Ingeniero, con principios de dinámica, estática, análisis, para
producir una estructura segura y económica’’.
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OPTIMIZACION:
Costo mínimo.
Peso mínimo (estructuras de
acero)
Tiempo de construcción
mínimo.
Trabajo mínimo.
Máxima eficiencia operativa
para el propietario.
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ETAPAS BASICAS DEL DISEÑO
ESTRUCTURAL
A. Planeación:
• Establecemos condiciones funcionales a las que la
estructura debe servir (optimizamos).
• Consideramos diferentes requisitos y factores
• A partir de esto elegimos a los tipos de estructuras
que ofrecen la solución general, el tipo de material
y las cargas de servicio.
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B.Diseño:
• Estudio detallado de las soluciones elegidas en la
fase anterior y conducirá a dimensionar y detallar a
los elementos estructurales.
C.Estructuración:
• Etapa más importante del diseño estructural,
D.Estimación de solicitaciones o acciones:
• Metrado de cargas,
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E. Análisis Estructural:
• Procedimiento que lleva la determinación de la
respuesta del sistema estructural ante la
solicitación de cargas externas.
• Se crea un modelo
matemático más adecuado
a la realidad del verdadero
comportamiento.
Idealización de la
estructura,
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Resumiendo tenemos que para realizar un proyecto
debemos pasar por las siguientes etapas:
a) Concepción:
• Determinación de la forma general.
• Selección del material predominante.
• Selección del tipo estructural y
estructuración preliminar
• Selección del sistema constructivo
• Investigación de las cargas.
• Predimencionamiento de los elementos
estructurales
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b) Modelado:
• Idealización de las estructuras.
c) Análisis Estructural:
• Geometría, material, secciones, comportamiento esperado
de la estructural.
d) Diseño Estructural:
• Dependerá del material y las normas.
e) Detalles:
• De las uniones o conexiones, elementos no
estructurales, equipos, instalaciones,, etc.
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f) Planos y especificaciones técnicas:
• Producto final del análisis y del diseño estructural.
El diseñador debe transmitir al que ejecutará la obra,
los resultados finales de su diseño, entre ellos: la
concepción estructural, los refuerzos y dimensiones
de los elementos estructurales y detalles especiales,
g) Determinación de costos.
h) Ejecución del Proyecto.
ANALISIS ESTRUCTURAL Ingº ANITA ALVA SARMIENTO
ANALISIS ESTRUCTURAL Ingº ANITA ALVA SARMIENTO
PLANEAMIENTO
ESTRUCTURACION
CONFIGURACION PRELIMINAR
METRADO DE CARGAS: ESTIMACION DE
SOLICITACIONES
ANALISIS
ESTRUCTURAL
DISEÑO Y EVALUACION DE
ELEMENTOS ESTRUCTURALES
RESISTENCIA > CARGA
DISEÑO OPTIMO
PROYECTO
ESTRUCTURAL
ETAPAS
BASICAS DEL
DISEÑO
ESTRUCTURALRED
ISEÑ
AR
- Memoria Descriptiva
- Memoria de cálculo
- Especificaciones Técnicas
- Planos
NO
NO
SI
SI
ETAPAS BASICAS DURANTE Y POST
CONSTRUCCION
A. Construcción:
• Es la concretización del
proyecto.
• Se pueden realizar
algunas
modificaciones.
• Buena comunicación
entre el proyectista y el
ejecutor de la obra.
ANALISIS ESTRUCTURAL Ingº ANITA ALVA SARMIENTO
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B. Reparación:
• Son actividades destinadas a recuperar el estado
constructivo y devolver a la unidad lesionada su funcionalidad
arquitectónica y estructural.
C. Restauración:
• Se lleva a cabo cuando la reparación se centra en un
elemento con fines decorativos.
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D.Mantenimiento:
• Son las actividades que
tienen como fin conservar
las propiedades de los
elementos que forman
parte de la estructura.
• Esta dirigido principalmente
a proteger a la estructura
de acciones no previstas
sobre la edificación.
ANALISIS ESTRUCTURAL Ingº ANITA ALVA SARMIENTO
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E. Reforzamiento:
• Consiste en aumentar la resistencia inicial de la estructura.
PRINCIPIOS DEL DISEÑO ESTRUCTURAL
Una estructura se diseña para que no falle durante su vida útil. Se
reconoce que una estructura falla cuando deja de cumplir su función
de manera adecuada.
Las formas de falla pueden ser: falla de servicio o falla por rotura o
inestabilidad.
La falla de servicio es cuando la estructura sale de uso por
deformaciones excesivas ya sean elásticas o permanentes.
La falla por rotura (resistencia) o inestabilidad se da cuando hay
movimiento o separación entre las partes de la estructura, ya sea por
mal ensamblaje, malos apoyos o rompimiento del material.
SEGURIDAD, FUNCIONALIDAD Y ECONOMÍA
ANALISIS ESTRUCTURAL Ingº ANITA ALVA SARMIENTO
ANALISIS ESTRUCTURAL Ingº ANITA ALVA SARMIENTO
A. SEGURIDAD:
La seguridad se determina controlando las deformaciones
excesivas que obligan a que salga de servicio o el rompimiento
o separación de alguna de sus partes o de todo el conjunto.
B. FUNCIONALIDAD:
La estructura debe mantenerse en funcionamiento durante su
vida útil para las cargas de solicitación. Un puente que presenta
deformaciones excesivas daría la sensación de inseguridad y la
gente dejaría de usarlo, en ese momento deja de ser funcional..
C. ECONOMIA:
El aprovechamiento de los recursos determina un reto para el diseño
estructural. En la economía se conjuga la creatividad del ingeniero con
su conocimiento.