Unidad 4. Proyecto de análisis estructural

2. Toda edificación tiene una serie de elementos sin los que sería
imposible mantenerla estática. Estos se hacen necesarios para lograr
la inmovilidad total o parcial de la construcción, teniendo por tanto
una función mecánica o estático-resistente, lo que permitirá que la
edificación mantenga sus características esenciales de acuerdo con su
finalidad y requisitos económicos.
Estos elementos, conocidos como estructura, están unidos de alguna
manera entre sí, y constituyen el sostén de la edificación.
Desde el punto de vista estructural, toda edificación esta compuesta
por elementos soportantes y soportados. Un ejemplo de esto está en
la estructura que soporta la cubierta de una vivienda; es necesario
construir una estructura que soporte el techo a sí mismo, y que a su
vez, soporte la cubierta para que no caiga.

3.  El Sistema Estructural Resistente a Fuerzas Gravitacionales y
Sísmicas (SERFGS) está constituido por todos los elementos
estructurales que transmiten las fuerzas de la parte superior
de la estructura a la cimentación. El Corresponsable en
Seguridad Estructural (CSE) deberá establecer o verificar que
esté establecido claramente en la memoria de cálculo cuál es
el SERFGS de la obra y cuál es la trayectoria de fuerzas y
acciones correspondiente. Todos los elementos estructurales
que forman parte del SERFGS deberán cumplir las
especificaciones sobre estados límite de resistencia y servicio
de estas Normas. Las uniones o conexiones entre elementos
estructurales deberán permitir que las fuerzas puedan
transmitirse a través de ellas.

4.  Proceso que explica como una estructura recoge canaliza y desvía las
cargas que resultan de fuerzas internas y externas hacia los cimientos, las
cargas se inician en la cubierta y cada carga se convierte en fuerza que
actúa sobre los miembros inferiores. también llamada descenso de cargas,
flujo de cargas, circulación descendente de cargas, transmisión de cargas,
etc.
 el objetivo de este proceso es establecer un valor de cargas sobre el terreno
que nos permita calcular las dimensiones de la cimentación para cada
tramo. Aunque también en base a este procedimiento podemos diseñar lo
que es ; vigas, columnas y muros de carga.
 El diseño detallado de las estructuras incluye la determinación de la forma
y tamaño de los miembros y de sus conexiones y el principal requisito es
que las estructuras deben soportar con seguridad todas las cargas que se
les apliquen. Realizar bajada de cargas es un paso importante del proceso
de diseño.

5.  La bajada de cargas es analizar a detalle algún proyecto
(casa , edificio, puente ,etc)desde los materiales con que
se va a construir pesos volumétricos, tipos de cargas,
dimensiones de los elementos estructurales, hasta llegar
al suelo y determinar la cimentación adecuada con
ayuda de un estudio geotécnico.
 Es muy importante saber determinar el peso de los
elementos que integran un sistema constructivo( bajada
de cargas ), ya que este es el paso inicial para la
estimación de la carga que estos sistemas producen.
 Antes de realizar bajada de cargas es importante analizar
todo el proyecto, para saber como están integrados sus
elementos

6. Para determinar las cargas muertas y vivas que actúan sobre un
elemento estructural, es necesario la obtención de las áreas tributarias
de los elementos estructurales. el procedimiento mas usual en losas
apoyadas perimetralmente consiste en trazar por cada una de las
esquinas que forman un tablero líneas a 45 grados y cada una de las
cargas que actúa en el triangulo o trapecio se aplica sobre la viga que
coincide con el lado correspondiente. Estos cálculos son los iniciales
para obtener las cargas que actúan en cada tramo de viga y a partir de
estos valores, calcular los momentos de empotramiento y reacciones,
que a su vez servirán para analizar los marcos o vigas continuas. Este
proceso de transmitir cargas, partiendo del elemento mas simple,
como es la losa hasta llegar a la cimentación, a través de las columnas,
se denomina bajada de cargas.

7.  La mayoría de las estructuras actuales están diseñadas para
soportar sólo deformaciones pequeñas linealmente. Este es el caso
de las estructuras metálicas, en las que el material se comporta
conforme a la ley de Hooke; usualmente también se supone que las
estructuras de concreto se deforman linealmente. Sin embargo, es
posible que un miembro estructural recto fabricado con un
material que satisfaga la ley de Hooke se deforme no linealmente
cuando es sometido a una carga lateral y a una fuerza axial grande.
Es importante reconocer la diferencia fundamental entre las
estructuras estáticamente indeterminadas (hiperestáticas), en las
que las fuerzas en estas últimas no se pueden obtener únicamente
a partir de las ecuaciones de equilibrio estático: también se
requiere conocer algunas de las condiciones geométricas bajo
carga. El análisis de estructuras estáticamente indeterminadas,
generalmente requiere la solución de ecuaciones lineales
simultáneas, cuyo número depende del método de análisis.

8.  Las estructuras se apoyan en el terreno, por lo que este
pasa a conforma una parte más de la misma, debido a
que el terreno por sus condiciones naturales, presenta
menos resistencia y mayor deformabilidad que los
demás componentes que conforma la estructura, la
edificación, por lo que no puede resistir cargas al igual
que a estructura, debido a ello se busca implementar
cierto artificio a la estructura que permita transmitir y
repartir las cargas al terreno de una manera adecuada
para que el mismo no falle o se deforme al exceder su
resistencia puntual, este artificios son la cimentaciones
o apoyos de la estructura

9. Estas cimentaciones o apoyos deben ser dimensionado
en base a las características de terreno y de las cargas de
la estructura, y las cuales son de distinto tipo de acuerdo
a la utilidad que se busca y al comportamiento natural
del terreno.
Para fines del trabajo se desarrolla las cimentaciones
directa abriendo preámbulo con que es una cimentación
y cuál es la función que cumple, para luego si adentrarse
en los distintos factores, parámetros, circunstancias,
consideraciones especiales, calculo, interés entre otro,
referente a las cimentaciones directa o superficiales,
entendiendo que las misma son cementaciones poco
profunda, que reparten la cargas en un plano horizontal,
utilizadas sobre todo cuando la características naturales
del suelo permiten su aplicación.

10. CIMENTACIÓN
El cimiento es aquella parte de la estructura encargada de
transmitir las cargas al terreno. Dado que la resistencia y
rigidez del terreno son, salvo raros casos, muy inferiores a las
de la estructura, la cimentación posee un área en planta muy
superior a la suma de las áreas de todos los soportes y muros
de carga.
Lo anterior conduce a que los cimientos son en general piezas
de volumen considerable, con respecto al volumen de las
piezas de la estructura. Los cimientos se construyen casi
invariablemente en hormigón armado y, en general, se emplea
en ellos hormigón de calidad relativamente baja, ya que no
resulta económicamente interesante el empleo de hormigones
de resistencias mayores

11. Para poder realizar una buena cimentación es
necesario un conocimiento previo del terreno en el
que se va a construir la estructura. La correcta
clasificación de los materiales del subsuelo es un paso
importante para cualquier trabajo de cimentación,
porque proporciona los primeros datos sobre las
experiencias que puedan anticiparse durante y
después de la construcción.