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El diseo estructural
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El diseo estructural
Se define como un conjunto de actividades a
desarrollar para determinar las
caractersticas fsicas de una estructura, demanera que sea posible garantizar la
absorcin de las cargas a las que va a estar
sujeta en las diferentes etapas de su vida til
sin sufrir dao alguno; es decir, la funcin
adecuada de una estructura en condiciones de
servicio.
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Proceso del diseo estructural
1. Estructuracin
Seleccin de materiales que componen la estructura para
conocer el peso de la misma y sus resistencias.
2. Anlisis
Determinacin de la respuesta de la estructura ante las
diferentes acciones a las que ser sometida.
a) Modelacin.- Se idealiza la estructura por
medio de un modelo terico factible de ser
analizado mediante los procedimientos y mtodos
conocidos del anlisis estructural.
Ejemplos de modelos: vigas, columnas, losas,
armaduras, cables, etc.)
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Proceso del diseo estructural
b) Determinacin de las acciones de
diseo.-
Acciones que actan en la estructura y, para
ello, ser necesario conocer los sistemas constructivos, su
ubicacin y, en general, toda la informacin que ayude a
la determinacin de las solicitaciones que puedan,
eventual o permanentemente, actuar sobre ella.
c) Obtencin de los elementos
mecnicos de diseo.- Aplicacin de los diferentes
procedimientos y mtodos de clculo para obtener las
fuerzas internas, o elementos mecnicos, tales como
fuerzas axiales, cortantes, momentos flexionantes y de
torsin.
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Proceso del diseo estructural
3. Dimensionamiento.-
En esta etapa se obtienen las
dimensiones correspondientes al detallar los elementos
estructurales que conforman la estructura, adems de
verificar si sta cumple con los requisitos de seguridad
establecidos.
Seguridad Estructural
La respuesta de la estructura est representada
por un conjunto de parmetros fsicos que
describen su comportamiento ante las acciones.
La respuesta, por supuesto, debe estar
comprendida dentro de ciertos valores llamados
lmites, para garantizar tanto el adecuado
funcionamiento como la estabilidad de la
estructura.
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Agrietamientos
Flechas
Vibraciones
Hundimientos
Desplazamientos
horizontales
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Etapa del comportamiento a partir de
la cual la respuesta de la estructura
se considera inaceptable.
Estado
Lmite
Corresponden a situaciones de falla
parcial o total de la estructura
Estados
Lmite de
falla
Se relacionan con situaciones que
afectan el correcto funcionamiento de
la estructura, pero que no ponen enpeligro la estabilidad de la
construccin
Estados
Lmite de
servicio
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El planteamiento de los estados limite
conduce en forma directa a lo que se
denomina criterio de diseo por resistencia
ltima, en donde se plantea:
Fr (AR) > Fc(AS)
Es decir, las resistencias AR se multiplican por un
factor de reduccin Fr, el cual genera un valorconservador. En el otro lado de la desigualdad, se
presentan las fuerzas internas AS obtenidas del
anlisis, y stas se multiplican por un factor de
carga Fc que toma en cuenta la probabilidad deque el efecto de las acciones se incremente cuando
stas se combinan.
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Reglamentos de diseo
Reglamentos funcionales.-
stos son los que fijan
los requisitos de seguridad y funcionamiento; el
proyectista tiene la libertad para cumplirlos de acuerdo
con su criterio y su experiencia.
Reglamentos prescriptivos.-
stos prescriben en
todo detalle los procedimientos que deben seguirse para
lograr el grado de seguridad deseado.
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Reglamentos de diseo
ACI.- American Concrete Institute
AISC.- American Institute of Steel Construction
AASHTO .-
American Association of State Highwayand transportation offcials
UBC.-
Uniform Building CodeCEB.-
Comit Europen Du Betn
En Mxico:
RCDF.- Reglamento de Construcciones del DistritoFederal.
Normas Tcnicas Complementarias:
NTC.- Concreto reforzado NTC.- AceroNTC.- Madera NTC.- MamposteraNTC.- Cimentaciones NTC.- Sismo
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Clasificacin de las
acciones
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Clasificacin de las acciones
Acciones permanentes.-
Son aquellas que obran en
la estructura en forma continua y cuya intensidad se
puede considerar no variante con respecto al tiempo.
cargas muertas, empujes estticos o de lquidos, etc.)
Acciones variables.-
Son aquellas que obran sobre la
estructura con una intensidad variable con respecto al
tiempo, pero que alcanzan valores significativos durante
periodos grandes.
cargas vivas).
Acciones accidentales.-
Son aquellas que no se
deben al funcionamiento normal de la estructura, pero
que toman valores muy significativos slo durante
breves periodos en la vida til de la construccin.
sismo, viento, oleaje, explosiones, etc.)
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Sistemas constructivos
Un sistema constructivo es el acomodamiento lgico de
una serie de materiales para satisfacer un servicio de un
elemento estructural determinado, como puede ser:
proteger contra los efectos del intemperismo, soportar el
peso de los acabados, equipos, instalaciones, etc.
Por lo tanto, es posible decir que existen diversos
sistemas constructivos que se proyectan para muchos,
techos, escaleras, sistemas de apoyo para tinacos, etc.
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NLISIS DE C RG S UNIT RI S
Losa de azotea
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NLISIS DE C RG S UNIT RI S
Losa de azotea
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NLISIS DE C RG S UNIT RI S
Losa reticular de azotea
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NLISIS DE C RG S UNIT RI S
Losa reticular de azotea
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Losa de azotea
NLISIS DE C RG S UNIT RI S
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NLISIS DE C RG S UNIT RI S
Losa aligerada de entrepiso
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NLISIS DE C RG S UNIT RI S
Losa aligerada de entrepiso