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TEMA 3 ESTRUCTURA RESISTENTE Cargas que actúan en las construcciones industriales. Normativa CIRSOC 101- Cargas y sobrecargas de uso CIRSOC 102 – Cargas de viento CIRSOC 103 – Cargas Sísmicas CIRSOC 104 – Cargas de Nieve Etapas para la construcción de un edificio • Anteproyecto arquitectónico y estructural • Predimensionado • Proyecto arquitectónico definitivo • Cálculo y verificación definitivo • Planos de detalles de obra • Ejecución Diseñar una estructura significa • Concebir y determinar la correcta combinación de los elementos estructurales, • Determinar los materiales que se utilizarán para la construcción • Dar las formas a cada uno de los elementos estructurales. • Todo en armonía y concordancia con el proyecto arquitectónico, de tal forma que el diseño arquitectónico y estructural se complementen y conformen una única obra total. PLANTEO ESTRUCTURAL Cálculo y el diseño estructural • El Cálculo es un procedimiento ordenado y prolijo de expresiones y fórmulas matemáticas que se utilizan para verificar y controlar un diseño estructural. • No genera ni crea formas, solo revisa y analiza si resultarán estables. Cargas • Todos los edificios se encuentran sometidos a un cúmulo de fuerzas de distinta procedencia, antes de pretender dominarlas y canalizarlas a través de las estructuras es necesario conocerlas en sus orígenes y en su comportamiento frente a diferentes situaciones. Acciones y reacciones • Estas dos familias de fuerzas antagónicas son las que mantendrán al edificio por años en situación de equilibrio permanente. • Se habla de • Acción del viento • Reacción del terreno Ejemplo Acciones y Reacciones P • Acción de empuje horizontal E • Acción de volcamiento Mv= E.h • Acción de hundimiento P • Reacción de rozamiento R • Reacción de volcamiento Me= P.d • Reacción del terreno T T R H d E h= 1/3 H CLASIFICACIÓN DE LAS CARGAS Según su duración: • Eventuales • Permanentes Según su distribución: • Fuerzas concentradas • Fuerzas lineales • Fuerzas superficiales Según la variabilidad en el tiempo Estáticas: se aplican en forma lenta y luego permanecen constantes Dinámicas: • se aplican en forma rápida o instantánea, y luego pueden permanecer constantes • Su valor varia con el tiempo en forma cíclica Cargas Eventuales • Son aquellas que tienen pequeña probabilidad de actuación durante la vida útil del edificio, pero con valor significativo y cuya intensidad puede llegar a ser importante para algunas estructuras Cargas Eventuales • Cargas de impacto • Cargas de viento • Cargas sísmicas • Cargas de agua • Cargas de la construcción • Cargas de movimiento de suelos • Cargas por cambio de temperatura • Cargas por contracción de fragüe Cargas de impacto • Para considerar la posibilidad de choque de vehículo contra vigas, tabiques y muros portantes, se tomará una carga horizontal de 2KN/m aplicada a 0,50 m de altura del solado. CIRSOC 101 • Puente General Belgrano • sobre el río Paraná, • pontones de defensa • de las pilas Cargas de impacto Cargas de viento • Ejemplo para una construcción de una planta con cubierta de chapa • Carga de presión 6 kg/m2 • Carga de succión 45 kg/m2 Cargas por cambio de temperatura • Se dilata cuando aumenta la temperatura y se contrae cuando baja: δl = α δt l • δl deformación unitaria • δt incremento de la temperatura • α coeficiente de dilatación térmica • α del Hº =14x10-6 y δt= 30º • α del Aº =12x10-6 • Longitud de una viga continua= 30m • δl= 1.26cm variación de la longitud por temperatura Cargas de agua • Cargas que surgen de la acumulación de agua en las cubiertas, particularmente las de forma plana. • 10 cm de agua representan 100Kg/m2 Cargas de la construcción • Durante el periodo de construcción • de la obra, los mismos operarios • por ignorancia producen cargas accidentales. Principalmente • cuando realizan acopio de ciertos materiales en losas o entrepisos superiores que aún se encuentran en periodo de fragüe o no están debidamente • apuntaladas Cargas de apuntalamiento • Ocurre en los casos de obras de hormigón armado, que colapsan en la etapa de construcción. Esto se produce, casi en todos los casos por fallas en la colocación de puntales o apuntalamientos de la losa superior a hormigonar sobre la inferior ya hormigonada. Cargas de movimiento de suelos • Efecto de arcillas expansivas, pueden ejercer presiones entre los 2Kg/cm2 hasta 10/Kg/cm2 Cargas variables o sobrecargas Son aquellas debidas al uso de la construcción Cargas Permanentes • Son cargas originadas por el peso propio del edificio. • Pueden ser determinadas con bastante exactitud. • El peso total de un edificio dependerá en gran medida del criterio del proyectista. Cargas estáticas Cargas estáticas, son aquellas cuya magnitud, dirección y sentido no varían, aumentan desde cero hasta sus valores definitivos, tan lentamente, que las aceleraciones que se producen se pueden despreciar, como ejemplo de estas cargas: • Peso de los elementos. • Cargas constantes y variables que aumentan y disminuyen muy lentamente. Cargas Dinámicas • Son cargas que varían su valor en función del tiempo • Por acción de las cargas dinámicas se provocan tensiones y deformaciones cuya magnitud es mucho mayor que si las mismas actuaran de forma estática. • Ejemplo: sismo, cargas cíclicas Cargas dinámicas • Sismo: movimiento del terreno, provoca fuerzas de inercia debido a las aceleraciones • Cargas cíclicas: varían en forma regular a lo largo del tiempo, por ejemplo el tránsito sobre un pavimento, las vibraciones de una máquina. Condiciones de Vínculo • Simplemente apoyado Distintos tipos de estructuras con nudos rígidos y articulados Uniones en madera
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