ANALISIS ESTRUCTURAL Y FUNDAMENTOS DEL DISEÑO

1. República Bolivariana de Venezuela
Instituto Universitario Politécnico
“Santiago Mariño”
extensión valencia
Alumno: Yordy Sutera
V- 20.787.720
Profesor: VICTOR RAUL RAMIREZ PONTILES
Valencia, Noviembre 2021
Proyecto de Estructuras
Fundamentos del diseño Estructural

2. Fundamentos del diseño Estructural
El Diseño estructural es una de las áreas donde se desarrolla la Ingeniería Civil y se realiza a partir de las
potencialidades que un material puede ofrecer así como sus características naturales que lo hacen especifico, su
bajo costo y las propiedades mecánicas que posee.
Fundamentos básicos
Factores de incertidumbre
Corresponde al margen de error de cada diseño, su magnitud es proporcional a la cantidad de desconocimiento implícito. El “factor
de seguridad”(FS) es el valor numérico de este factor de incertidumbre. Aplicado de maneras divergentes, conduce a dos términos
diferentes:
–La expresión (1/FS)*Fy(donde: Fy= esfuerzo último o de fluencia), proporciona el esfuerzo permisible de trabajo
–La expresión FS*CT(donde: CT= Cargas de Trabajo), es el factor de carga, obteniéndose las cargas últimas(de falla o de
colapso), que se utilizan con los esfuerzos últimos (Fy)

3. El análisis estructural
se refiere al uso de las ecuaciones de la resistencia de materiales para encontrar los esfuerzos
internos, deformaciones y tensiones que actúan sobre una estructura resistente, como edificaciones o
esqueletos resistentes de maquinaria. Igualmente el análisis dinámico estudiaría el comportamiento
dinámico de dichas estructuras y la aparición de posibles vibraciones perniciosas para la estructura

4. Fundamentos
básicos
• Formas de falla
– Por sobrecarga (resistencia insuficiente)
– Por deformación excesiva (rigidez insuficiente)
METODOLOGIA DEL DISEÑO

5. Conceptos Universales
Existen cuatro conceptos universales que se utilizan para
el análisis estructural:
1- Esfuerzos en la sección transversal de un
elemento:
4- Expresión de la deformada de un elemento.
2-Circulo de Mohr: relaciona los esfuerzos principales
y el cortante
3-Centroides, momentos de inercia y módulos de
sección

6. Materiales
• La resistencia de los materiales a utilizar en la estructura, es esencial para inferir los esfuerzos y
posibles deformaciones que describen el comportamiento de los miembros estructurales ante la acción
de cargas
• Los parámetros de la resistencia de los materiales se encuentran realizando diferentes tipos de
ensayos sobre probetas fabricadas con el material de interés y aplicando cargas conocidas para
evaluar la deformación de las probetas
Un sistema estructural no solo se encuentra
afectado por las condiciones externas, sino también
por las propiedades y el comportamiento de los
Materiales que la componen. Estos materiales también
determinan la naturaleza de la (s) reacción (es) del
sistema respeto al de las fuerzas externas. Por tanto,
el estudio de la Resistencia de los Materiales se refiere
específicamente a las siguientes cuestiones:

7. DIAGRAMA DE ACERO ESTRUCTURAL 1
Acero de alambre estirados
Para pre-tensar
Acero sigma 80/105 estirado
Y envejecido

8. DIAGRAMA DE ACERO ESTRUCTURAL 2
Acero sigma 60/90 Acero de barras corrugadas
Estiradas en frio en
Armaduras pasivas

9. La ductilidad es una propiedad que presentan algunos materiales, como las aleaciones
metálicas o materiales asfálticos, los cuales bajo la acción de una fuerza, pueden deformarse
plásticamente de manera sostenible sin romperse,​ permitiendo obtener alambres o hilos de dicho
material
Factor de ductilidad

10. Diagramas de concreto 1

11. Diagramas de concreto 2
Modulo de elasticidad del concreto para varias densidades y resistencias.

12. Diagramas de la madera

13. Planos y elementos estructurales
Los Planos Estructurales son una
representación gráfica de elementos
estructurales, que siguen unas ciertas normas
para su dibujo y su posterior interpretación.
Nos permiten guiarnos en la materialización de
cualquier obra, por tal motivo, debe tener el
orden secuencial del proceso constructivo,
haciendo constar, cada etapa de manera
general, mostrando además los detalles de
cada elemento estructural que la conforma o
que se construyen conjuntamente.

14. La estructura es la distribución de las partes de un cuerpo, aunque también puede usarse en
sentido abstracto. A partir de esta definición, la noción de estructura tiene innumerables
aplicaciones. Puede tratarse de la distribución y el orden de las partes principales de un edificio o de
una casa, así como también de la armadura o base que sirve de sustento a la construcción. Por otro
lado, podemos definir plano como la representación de la planta de un edificio, así como a las
representaciones y esquemas de los diseños industriales.

15. PLANOS DE CONJUNTO O PLANTAS
Las plantas estructurales son dibujos de planos horizontales acotados, en los cuales se
representan en forma general y en conjunto, los diferentes elementos que conforman la
estructura en las diferentes etapas constructivas, representada generalmente por los diferentes
niveles del edificio, desde la cimentación hasta la cubierta

16. PLANOS DE DETALLES Y ESPECIFICACIONES
Los planos de detalles y especificaciones incluyen principalmente:
a. CORTES (VISTA INTERIOR) de los diferentes elementos estructurales que conforman la estructura general.
b. DETALLE DEL MEJORAMIENTO DEL TERRENO PARA APOYAR LA CIMENTACIÓN, con especificaciones del tipo de material
y altura de capas de relleno, así como el porcentaje de compactación requerido en obra.
c. RESISTENCIA A COMPRESIÓN DEL HORMIGÓN (f´c) , a los 28 días de fraguado, para la cual se diseña cada parte de la
estructura. Esta resistencia se expresa en Kg/cm2 (Kilogramo por centímetro cuadrado) o en MPa (Mega Pascales). Un MPa =10.2
Kg/cm2
d. RESISTENCIA DEL ACERO DE LA ARMADURA (fy) también expresada en Kg/cm2 (Kilogramo por centímetro cuadrado) o en
MPa (Mega Pascales).
e. TAMAÑO Y POSICIÓN DE TODOS LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES y el número, diámetro, espaciamiento y ubicación del
acero de refuerzo.
f. LONGITUD DE ANCLAJE DE LA ARMADURA, posición y longitud de los empalmes por traslapos.

17. PLANOS DE DETALLES Y ESPECIFICACIONES

18. Plano estructural de una casa

19. Infraestructura de una casa

20. Cargas estructurales
Son definidas como la acción directa de una fuerza concentrada o distribuida actuando sobre
el elemento estructural y la cual produce estados tensionales sobre la estructura.

21. • CARGAS PUNTUALES O CONCENTRADAS: Son aquellas cargas que actúan en una superficie
muy reducida (5% máximo) con respecto al área total. Ejemplo: Una Columna, un nervio sobre
una viga de carga, el anclaje de un tensor, un puente grúa sobre una vía, entre otros.
• CARGAS DISTRIBUIDAS: Son aquellas cargas que actúan de manera continua a lo largo de todo
el elemento estructural o parte de el. Ejemplo: Peso propio de una losa, presión del agua sobre el
fondo de un deposito, pared sobre la losa, entre otras.
• CARGA MUERTA O CARGA PERMANENTE: Son cargas por gravedad de magnitudes
constantes que actúan de manera permanente sobre la estructura. Ejemplo: Peso propio de la
losa, paredes, piso, ventanas, aires acondicionados, entre otros.
• CARGA VIVA O VARIABLE: Son aquellas cargas cuyas magnitudes o posiciones o ambos
aspectos a la vez varían según el uso de la estructura.
• CARGA ESPECIALES: Son aquellas cargas dinámicas que varían rápidamente en el tiempo y en
el momento que actúan el estado de movimiento es considerable. Ejemplo: Sismo, carga de
viento, cambios de temperatura, acciones hidráulicas, entre otras.

22. ESTRUCTURAS APORTICADAS
ESTRUCTURAS RETICULARES, ARMADURAS O CERCHAS

23. Para elegir algún tipo de estructura, es preciso que el diseñador primeramente asimile el
concepto o intención de su diseño, determine el área o espacio estructural y la disposición de las
líneas estructurales, de esta manera la estructura resulta primordial porque permite el desarrollo de
la sensibilidad para organizar los elementos del diseño. En esta presentación se mostraron
diversas estructuras que son herramientas para construcción de diseños o composiciones, todas
ellas constituyen herramientas que amplían nuestro espectro de posibilidades para generar un
diseño
conclusión