ANALISIS ESTRUCTURAL GONZALEZ CUEVAS PDF

En esta institucion tica, Disefio estructural, Analisis estructural y icreto. EI Dr. Gonzalez Cuevas es autor, con el Ing. Su dominio es indispensable para los profesionales que se dedican al disefio de algunas de las obras mas espectacul es que construye el ser humano: rascacielos, puentes, presas, plantas industriales, plataformas maritimas, etc. Por estas razones, ha ocupado, desde hace mucho tiempo, un lugar destacado en los planes de estudio. Los nUmerasos ejemplos sueltos se presentan en forma completa e incluyen el trazado de los diagramas de acciones, ya s conveniente que el alumno adquiera el entrenamiento de obtener estos diagramas e nterpretarlos debidamente.

Author:Dimi Tauzragore
Country:Bulgaria
Language:English (Spanish)
Genre:Science
Published (Last):7 January 2016
Pages:373
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ISBN:593-2-18886-908-8
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A continuacin, se pasa a la etapa del diseo estructural. En la figura 1. En la parte de estructuracin, se establece la geometra general de la obra, respetando el diseAo arquitectnico, se fijan los claros de las vigas, la separacin y altura de las colum nas, se seleccionan los materiales a emplear, se eligen sistemas de piso, etc. Es la parte ms subjetiva del diseo estructural y aquella en que la experiencia, buen juicio e Intuicin dd ingeniero juegan el pagel ms importante.

Una estructura mal concebida presentar Problemas, independientemente d qu tan bien o de con qu tanta precisin m hagan las I para el diseo y construccin d obras etapas de anlisis y dimensionamiento. Estas estimaciones pue den hacerse utilizando procedimientos sim plificados de anlisis y dimensionamiento.

Aplica da esla Idea a una oslructura, lo que el anli- en sus elementos conslitulivos y la deter minacin del efecto de las cargas aplicadas a la estructura en cada elemento: Cualquier estructura es un lodo continuo, pero para fines de anlisis se puede dividir endistin- tos miembros, como serfan las barras eh una armadura, o las vigas, columnas y losas en bos, sistemas de piso y cables, en umpuenie colgante.

Aunque el proceso completo de diseo estructural es en buena medida subjetivo y no tiene soluciones nicas, como ya se ha comentado, la parte del anlisis estructural es completamente rigurosa y conduce a so luciones nicas.

Una vez planteada una es tructura, las cargas que sobre ella actan y los elementos estructurales en los que se ha dividido, las acciones internas en cada miembro tienen un valor cometo nico. Las tuerzas axiales, las fuerzas cortantes, los momentos flexionantes y los momentos lor- sionantes en cada miembro deben ser loa mismos, cualquiera que sea el mtodo empleado para calcularlos. A partir de las I acciones internas calculadas en el anlisis I estructural, se dlmenslonan miembros que puedan resistir dichas acciones dentro de condiciones de servicio aceptables.

Por ejem plo; si se trata de una estructura de concreto, ser necesario determinar el tamao de los elementos estructurales, el acero longitudinal y transversal, detallar anclajes y traslapes, revisar deflexiones y agrietamientos, etc. En esta parte se recurre ms que en la anterior a frmulas empricas y a disposiciones regla mentarias.

Por ejemplo, si est dimensionando una viga de acero, puede encontrar diversos per files que resistan el momento flexionante calculado en el anlisis de la estructura. O si la viga es de concreto, puede usar distintas relaciones entre su altura y su ancho.

Esto suele pasar cuando no se tiene mucha experiencia. Si se presenta esta situacin, sein necesarios, depender de la diferencia ios valores supuestos, y de alguno oros fac- carga total; si se subestimaron los tamaos de lodos los miembros, sus rigideces relativas, que son!

El buen juicio del pro yectista; nuevamente jugar un papel deter minante en la decisin correspondiente. En lodos los problemas se plantea la ideali zacin de una estructura real y de las cargas que sobre ella actan.

Simultneamente con el diseo, estructural, se puede realizar el diseo de las instalaciones, cuya importancia varia se gn el tipo de obra. Aunque ambos diseos se hagan simultneamente, no deben hacer se independientemente, ya que la ubicacin de las instalaciones puede afectar el diseo Una vez realizados el dimensionam.

Despus se ejecuta la obra, con una coordinacin y supervisin tcnica adecuada. Estas etapas no se comentan mayormente en este texto, no por ser menos importantes, sino por no estar directamente vinculadas al tema 1. Por ejemplo, existen puentes de distinto tipo, como apoyados sobre vigas longitudinales, apoyados sobre una retcula de vigas, col gantes, atirantados, con armaduras; etc.

Existen bvedas de diversas caractersticas, cilindri cas, con anillo central de compresin, con tirantes. Cascarones cilindricos o en forma de paraboloide. Arcos de distintas formas.

Marcos rgidos. Muros con cargas normales a su pla no, como los de contencin, o muros con cargas en su plano, como los utilizados en edificios altos. Estructuras a base de cables colgantes. A veces se combinan dos o ms de estos diversos tipos, como en edificios altos En este texto se tratan nicamente tres tipos de estructuras: vigas de un solo claro o de varios claros, armaduras y marcos rgidos.

Puede parecer que es un nmero muy limi tado de casos en comparacin con la gran variedad existente en la realidad. Sin embar go, el objetivo principal del libro es mostrar los principios fundamentales del anlisis es tructural, y esto puede hacerse a partir de Figura 1. Idealizacin de una estructura de vigas y armaduras.

Los miembros de concreto reforzado y de acero estructural, los materiales ms usados en estructuras, tiene grficas caiga-deflexin como las de las figuras 1A-a y 6, respectivamente.

Ambas tienen una zona aproximadamente lineal al inicio de la grfica y. Existen mtodos de anlisis estructural n los que no es necesaria esta idealizacin o suposicin.

Se llaman mtodos no lineales de anlisis, pero caen fuera del alcance de este texto. Estas cargas son las llamadas carga de servicio y, por lo tanto, el anlisis se debe llevar a cabo con ellas. Si b tercera paite de la etapa de diseo estructural, el dimensionamiento, se hace con criterios de resistencia ltima, las acciones obtenidas en el anlisis deben multiplicarse por los factores de carga especificados en el reglamento de construcciones aplicable.

El mismo resultado se obtiene efectuando el anlisis con las caigas de servicio multiplicadas previamente por los factores de caiga. La suposicin de que el material de las estructuras es lineal y elstico permite efectuar simplificaciones importantes en el anlisis. Todos los efectos de las cargas aplicadas yaran linealmente.

Por ejemplo, si se duplican las cargas, se duplican todas Jasaccrones internas; si el mdulo de elasticidad se reduce a la mitad, todas las deformaciones se duplican, ya que son inversamente proporcionales al mdulo.

Lo mismo sucede con las intersec ciones de miembros estructurales. Tienen dimensiones considerables y deformaciones dentro de la interseccin que no se conside ran normalmente en el anlisis estructural. Se ver en los ejemplos del libro, que es fre cuente considerar que los marcos estn em potrados en sus bases.

En la realidad estn ligados a las cimentaciones, que les propor cionan un empotramiento parcial, que de pende del tipo de cimentacin y de terreno. Algunas de las cargas que actan sobre las estructuro tienen un valor que no cambia con el tiempo. El peso propio de los miem bros estructurales o el peso de los muros divisorios en un edificio de oficinas son ejemplos de este tipo de cargas.

Las estructuras pueden estar sujetas a acciones externas cuya magnitud varfa rpi damente con el tiempo, como los sismos o el viento. Losefectos de estas acciones se estudian en los cunos de dinmica estructu ral y no estn incluidos en este texto. Sin embargo, los mtodos de la dinmica estruc tural permiten calcular cargas que se aplican a las estructuras, las cuales se analizan des pus con los mtodos estudiados en este curso para encontrar las acciones internas, o sea, los momentos flexionantesytorsionanlES, y las fuerzas axiales y cortantes.

En este caso, el efecto del movimiento se toma en cuenta multiplicando la carga ser desorden de 1. La estructura se analizaron esta carga incrementada con los mtodos de anlisis esttico. Ca p t u l o 2 Estructuras 2. Por 1 tanto, es necesario deter minar las reacciones que ocurren en los di versos tipos de apoyo que se encuentran en la prctica.

El iSoyO1Simple restringe a la estructura con tra desplazamientos verticales, pero permite desplazamientos horizontales y rotaciones o giros.

Por lo tanto slo existe una reaccin de apoyo. El appvp articulado restringe los despla zamientos verticales y horizontales, pero permite la]rotacin. En estos apoyos se desa rrollan tres reacciones, ft R y M. Los casos mostrados en la figura 2. Esto suele hacerse por facilidad de anlisis o porque los resultados que se obtienen en un anlisis bidimensionf no difieren mucho de los de un anlisis tridi mensional.

Sin embargo, en algunas oca siones es conveniente realizar el anlisis estructural considerando el comportamiento en tres dimensiones. En la figura 2. Todos los casos mostrados correspon den a apoyos ideales que son difciles de lo grar totalmente en estructuras reales. Pan obtener, por ejemplo, un apoyo libre deben colocarse rodillos entre dos placas rgidas y reducirse a mximo la friccin entre rodi llos y placas para que las fuerzas horizonta les sean mnimas.

An as es prcticamente imposible lograr un apoyo libre perfecto. En un apoyo articulado, es necesario colocar una rtula o un cojinete que pueda girar con una friccin tmbfn muy pequea. Los empotramientos requieren de elementos de apoyo muy rgidos o masivos para restringir la rotacin de los miembros estructurales que llegan a bichos apoyos; aunque en algunas ocasiones, los empotramientos se logran por condiciones especiales de simetra, como en I caso mustiado en la figura 2. Estas ecuaciones dependen de las caractersti cas del sistema de fuerzas.

A continuacin se analizan los casos ms comunes. Cuando en. En forma alternativa, el sistema 2. Este es el,so ms general y se presenta en estruc- turas tridimensionales con cargas no parale las. Se tienen seis ecuaciones de equilibrio: ,.

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Análisis Estructural – Gonzáles Cuevas

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