Este documento presenta una introducción al análisis de estructuras de hormigón armado utilizando el método de elementos finitos. Explica las propiedades mecánicas del hormigón y el acero de refuerzo, el proceso de modelado estructural, y analiza las cargas y normas de diseño. También introduce el software SAP2000 para realizar análisis de elementos finitos de estructuras.

1. ING. ANDRU CALIZAYA LOAYZA
2011

2. CLASE # 1
ANÁLISIS DE ESTRUCTURAS Y LA
MODELACIÓN CON ELEMENTOS
FINITOS

3. 1.1 INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO DE PROYECTOS
ESTRUCTURALES DE HORMIGÓN ARMADO
El Cálculo de Estructuras tiene por objeto el estudio de la
estabilidad y resistencia de las construcciones.
Todo método de cálculo de estructuras de hormigón se inserta en
un proceso general de proyecto, que comprende las siguientes
etapas principales:
a) Concepción de la estructura
b) Establecimiento de las acciones
c) Elección de los materiales
d) Introducción a la seguridad
e) Cálculo de las solicitaciones
f) Dimensionamiento de secciones
g) Desarrollo de los detalles constructivos

4. 1.2 PROPIEDADES DEL HORMIGÓN ARMADO
1.2.1 Propiedades mecánicas del Hormigón
a) Peso Específico
γ = 25 KN/m3
b) Módulo de Deformación del Hormigón
Ec = 21.000.000 KN/m2
c) Coeficiente de Poisson
ν = 0.2
d) Resistencia Característica a Compresión
fck = 21.000 KN/m2

5. 1.2.2 Propiedades Mecánicas del Acero de Refuerzo
a) Peso Específico
γ = 76.93 KN/m3
b) Módulo de Elasticidad
Es = 200.000.000 KN/m2
c) Coeficiente de Poisson
ν = 0 (Uso en SAP2000 – Tipo Rebar)
d) Resistencia Característica a la Fluencia
fck = 500.000 KN/m2

6. 1.3 IDEALIZACIÓN DE ESTRUCTURAS
La Idealización de una estructura consiste en representar a
través de un modelo físico-matemático con la mayor fidelidad
posible el comportamiento real de la estructura analizada.

9. 1.4 ESTRUCTURACIÓN DE EDIFICACIONES

10. 1.5 SOLICITACIONES O CARGAS EN LAS
ESTRUCTURAS
Según su variación a lo largo del tiempo. Pueden distinguirse:
a) Acciones Permanentes.
- Peso Propio de la Estructura
- Cargas inertes que gravitan sobre los elementos de la
estructura.

11. b) Acciones Variables.
- Sobrecarga de Uso en Estructura
- Acciones de viento y nieve
- Empujes del Terreno
- Empujes de Líquidos en general.
- Acciones térmicas (Variación Temperatura)
c) Acciones Accidentales.
- Impactos
- Hundimiento del Terreno
- Acciones sísmicas
- Explosiones, etc.

12. 1.6 CÓDIGOS O NORMAS PARA DISEÑO DE
HORMIGÓN ARMADO
Está claro que un código no es una práctica de construcción,
tampoco es un manual de diseño, ni tiene la intensión de
reemplazar los conocimientos del Ingeniero, criterio o experiencia.
Un código o norma no libera al calculista de la responsabilidad de
obtener una estructura económica pero segura.
Normas Americanas (ACI)
Normas Españolas (EHE)
Otros, etc.

13. * FACTORES DE MAYORACIÓN DE CARGAS
- Norma Boliviana del Hormigón Armado (CBH-87)
COMB 1 = 1.6 D + 1.6 L
- Normas Españolas (EHE)
EH91 => 1.6 D + 1.6 L
EH98 => 1.5 D + 1.6 L
- Normas Americanas (ACI)
ACI 99 => 1.4 D + 1.7 L
ACI 08 => 1.2 D + 1.6 L
* COMBINACIÓN DE SERVICIO
COMB - SERV = D + L

14. 1.7 MODELACIÓN ESTRUCTURAL MEDIANTE
(SAP2000
2000)
ELEMENTOS FINITOS (SAP2000)
SAP2000 (Software Integrado para Análisis y
Diseño Estructural), es un programa
desarrollado por la empresa CSI, Computer
and Structures, Inc. Desde hace mas de 35
años ha estado en continuo desarrollo, para
brindar al ingeniero una herramienta
confiable, sofisticada y fácil de usar sobre la
base de una poderosa e intuitiva interfaz
gráfica con procedimientos de modelaje,
análisis y diseño estructural a la vanguardia a
nivel mundial.
Determina a través del método de elementos
finitos la respuesta en términos de fuerzas,
esfuerzos y deformadas, presentando una
salida gráfica y por tablas, haciéndolo la
herramienta predilecta para ingenieros
estructurales dedicados a la investigación,
desarrollo de proyectos y construcción.

16. andru-
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