ANÁLISIS ESTRUCTURAL I TEMA; investigación

Universidad católica de Honduras

“nuestra señora reina de la paz”

Facultad: arquitectura

Asignatura: ANÁLISIS ESTRUCTURAL I

TEMA; investigación

Introducción

En la siguiente investigación se le dará a conocer sobre los tipos de cargas que existen y sobre las estructuras. Quizás solamente conozcamos pocas sin embargo, observaremos como actúan sobre las estructuras de los edificios.  

Clasificación de estructuras y cargas

Una carga se define como cualquier fuerza que está siendo ejercida sobre un objeto, se puede encontrar como forma de peso o presión. De tal forma, podemos observar que existen varios tipos de cargas. Como por ejemplo;

Cargas gravitacionales

• Carga Muerta, se le conocen como cargas permanentes. Se pueden determinar conociendo la densidad de los materiales. Materiales como; acero, hormigón, madera, vidrio, mampostería de ladrillo hueco etc…  en otras palabras, son los componentes con un mismo peso que es aplicada a la estructura. Sin embargo, también incluyen que las fuerzas creadas sean irreversibles en las limitaciones de una estructura. [pic 1]

• Carga Viva, también conocidas como cargas probables, las cuales  incluyen todas las fuerzas que son variables dentro de un mismo ciclo. Este tipo de carga también pueden estar aplicadas parcialmente o no estar presente. Son cargas variables en magnitud o posición, por ejemplo; personal, mobiliario, empujes de cargas o almacenes.

Fuerzas ambientales  

• Cargas de viento, actúa sobre el edificio cuando la misma se encuentra interpuesta en su desplazamiento. En otras palabras, la fachada expuesta a los vientos recibirá una presión de la masa de aire, mientras que las caras opuestas harán succión. [pic 2]

• Cargas de sismo,  es una liberación súbita de energía en las capas interiores de la corteza terrestre que produce un movimiento ondulatorio en la tierra. Este movimiento se traduce en una aceleración inducida a la estructura que contando esta con su propia masa. En la cual, la 2da ley de Newton se convierte en una fuerza inercial sobre la estructura.  Es inercial ya que, depende directamente de la masa de la estructura sometida al sismo. Sin embargo, la magnitud de esta fuerza depende de la masa de la edificación y de la aceleración correspondiente de la estructura. En otras palabras, la  masa y la rigidez determinan el periodo de vibración de la estructura.

[pic 3]

• Cargas debido a cambios climáticos,  quizás no lo tomemos en consideración pero los cambios de temperatura pueden provocar dilataciones o contracciones en la estructura del edificio y por lo general en sus elementos estructurales.

Por lo tanto, cuando hay una alta temperatura algún  elemento dentro de la estructura tiende a estirarse pero como sus apoyos restringen el movimiento, entonces se le es imposible que exista una deformación.

Estructuras

Una estructura, se define como elementos que permanecen sin deformarse y tampoco destruirse, estos elementos soportan fuerzas o pesos.

Estructuras naturales

Son aquellas creadas por la naturaleza sin la intervención del ser humano. [pic 4]

Estructuras artificiales [pic 5]

Se refieren a las inquietudes del ser humano por tratar de cambiar el medio en que se encuentra. Construimos e inventamos sistemas estructurales ya sean rascacielos, puentes, edificios etc

Idealización de la estructura

Para idealizar una estructura consiste en representar a través de cálculos y datos el comportamiento de la estructura analizada.  [pic 6]

• Nodos: unen o conectan los elementos estructurales, estos pueden ser rígidos y articulados.

• Apoyos; se les considera nodos que tienen impedidos desplazamientos angulares y lineales.

• Fuerzas generalizadas; estas fuerzas estructurales se pueden clasificar como; externas e internas. Las fuerzas externas son las reacciones en los apoyos, mientras que las fuerzas internas son los elementos mecánicos conocidos como fuerzas axiales, de cortante, momento flexionante y  tensión.

• Armaduras; estas consisten de barras en tensión y elementos esbeltos, tipos de columnas,

• Vigas: son elementos horizontales usados principalmente para soportar cargas verticales.

• Marcos: estos se componen de vigas y columnas que están articulados o son rígidas en conexiones.

Su estabilidad

La estabilidad estructural se refiere a la capacidad de una estructura bajo las fuerzas que actúan sobre ella de alcanzar un estado de equilibrio. Pueden ser;

Resistente

La estructura es resistente cuando actúa sobre ella pesos y cargas y no se rompe. La podemos conseguir a través del  material idóneo y dando la forma adecuada a los elementos.

  Estable

La estructura es estable cuando actúan sobre ella pesos y cargas y no se vuelca. Logramos una estabilidad aumentando la superficie de la base y aumentando su peso, empotrando la base en el suelo, atirando la estructura.

  Rígida

La estructura es rígida cuando actúan pesos y cargas cobre ella y no se deforma. Utilizando el método de “triangulación” la estructura se convierte indeformable.

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