Analisis Estructural

1. ‘‘Estructuras’’
UNIVERSIDAD INTERNACIONAL TRES
FRONTERAS
Marzo, 2024

2. ORIGEN E HISTORIA
DE LAS ESTRUCTURAS
Desde la época antigua se ha descrito de alguna
forma las estructuras siendo estas pioneras en lo
que respecta al resguardo de la población.
De alguna forma han evolucionado con el
transcurrir de los años debido al alto crecimiento de
la población que ameritan y requieren cambios
constantes en su entorno siempre ha sido parte
importante en la arquitectura. Cada vez que se ha
querido cerrar algún espacio para se ha usado
diversos materiales, sin olvidar la belleza
arquitectónica y los costos que implica.

3. Características de las
Estructuras
 Una estructura en un ensamblaje de elementos que mantiene
su forma y su unidad, sus objetivos son: resistir cargas
resultantes de su uso y de su peso propio y darle forma a un
cuerpo, obra civil o maquina.
 Las estructuras se derivan en componentes que pueden ser
definidos como etapas de desarrollo de un proyecto, los
principios de un diseño estructural son sumamente
importantes la seguridad, funcionalidad y economía bases
que se deben al querer para la realización del mismo.
 El diseño estructural se realiza a partir de un adecuado
balance entre las funciones propias que un material puede
cumplir, a partir de sus características naturales específicas,
sus capacidades mecánicas y el menor costo que puede
conseguirse.
 Una Estructura debe siempre de obtener un rendimiento
balanceado entre la parte rígida y plástica de los elementos,
ya que en muchas ocasiones, un exceso en alguno de éstos
dos aspectos pueden conducir al fallo de la estructura.

4. tipos de estructuras:
Con el mismo orden de ideas, se debe tomar en
cuenta los tipos de estructuras que son dos:
Estructuras Reticulares (frame): Se componen
por barras rectas o curvas unidos en sus
extremos por pasadores o soldadura.
Estructuras tipo placa o cascaron (Shell): Se
construye de losas continuas curvas o planas
con apoyos por lo general en forma continua en
sus bordes, los cuales son tomados en cuenta al
momento de realizar una estructura y de escoger
los elementos a utilizar los cuales pueden ser:
tipo cable, tipo viga , tipo arco , tipo cercha, tipo
cascaron o tipo muro, la buena escogencia da
más seguridad y apoyo para los constructores y
la sociedad.

5. Tipos de Materiales
Constructivos:
La ingeniería civil, la rama estructural se
responsabiliza por la selección y el uso de materiales de
construcción tales como: hormigón, acero, madera,
piedra, unidades de arcilla cocida, plástico, entre otros.
Se lleva a cabo un análisis y un diseño para que estas
estructuras resistan de forma segura las fuerzas que se
ejercen sobre ellas. En otras palabras, su finalidad es
que estas sean funcionales desde el punto de vista
resistente. Se asegura que sus diseños satisfagan el
estándar para alcanzar objetivos establecidos de
seguridad y servicio
El tipo de material usado en la estructura define además
de la resistencia ya antes nombrada, la flexibilidad, la
durabilidad y muchas otras características. A la hora de
diseñar una estructura, un ingeniero dispone de una
amplia gama de materiales a su disposición, por lo que
debe conocer como seleccionar los materiales o
combinación de ellos, que mejor se ajusten a las
demandas de su diseño o a su propósito,
proporcionándole las propiedades que él requiere. Los
errores pueden causar desastres.

6. Es parte de nuestra labor seleccionar adecuadamente los materiales para lograr que
nuestra estructura sea segura, económica y factible.
Se podría decir que en las estructuras los principales materiales empleados al pasar el
tiempo, han sido el hormigón (concreto armado), el acero y la madera, ya que son más
accesibles y se pueden combinar entre ellas: Acero-hormigón, madera-hormigón,
acero-madera. Por ello se analiza cada uno de estos materiales.
HORMIGON MADERA
ACERO

7. El Acero: es una aleación constituida por hierro y carbono,
reduciendo durante el proceso los contenidos de carbono, silicio y
azufre que en principio son perjudiciales al acero. Este es un material
de gran resistencia con poco peso, facilidad de fabricación.
Esta gran resistencia se traduce en poco peso, ya que se requieren
elementos de poco tamaño para satisfacer los requisitos de
resistencia. Así mismo, es un material que mantiene sus características
sin degradarse a lo largo del tiempo.
El acero es empleado en todo tipo de construcción, desde clavos para
obras de madera hasta barras de refuerzo para estructuras de
concreto armado. Particularmente el acero estructural corresponde al
empleo de perfiles laminados.
La construcción de estructuras de acero implica por una parte la unión
de las piezas y por otra el alzado de ellas para ser colocadas en el
lugar especificado. La conexión de las piezas es de especial cuidado ya
que deben garantizar el comportamiento como un sistema estructural;
estas conexiones pueden ser hechas mediante soldaduras, pernos o
remaches.

8. El hormigón: (Concreto armado) es un material semejante
a la piedra que se obtiene mezclando arena y grava con
cemento, agua y en ocasiones un aditivo; estos materiales se
fabrican formando un concreto en estado plástico que se
coloca en moldes colocados hasta que el concreto endurece.
La maleabilidad del estado plástico en que se fabrica en
concreto permite una libertad en la selección de formas;
asimismo el vaciado en que se coloca permite la continuidad
de los elementos en una estructura. Además, la durabilidad,
permeabilidad, resistencia al fuego y a la intemperie son
atributos de este material (González y Robles, 1997).
Desde el punto de vista de la estructura, las principales
estructuras donde se emplea el concreto armado son las losas
y vigas monolíticas, losas planas sin vigas, cascarones de
cubierta simple o doble curvatura, domos y en el diseño de
puentes. Todas esta formas indican la adaptabilidad del
material, porque la forma se ajusta a la manera más
económica de funcionar.

9. La madera: es un material tan antiguo como moderno, se puede
obtener directamente de los árboles o del producto fabricado con el fin
de ser empleado como estructura de edificio. La madera para estructuras
se dispone en las siguientes formas:
 Madera aserrada en tamaños-corrientes (2 a 4 pulgadas o más
espesor), vigas y tirantes (5 pulgadas o más de espesor y ancho de 2
pulgadas o más).
 Postes y maderas (secciones trasversales cuadradas o casi cuadradas
de 5x5 pulgadas o más grandes y anchas).
 terrazas (madera de 2 a 4 pulgadas de espesor, clasificada para usos
planos).
Las propiedades de la madera varían según la especia, contenido de
humedad, clase y uso. La construcción con madera estructural consiste
en la unión de las piezas de madera de tamaños estándar, y debe
señalarse que existe una variedad de tamaños y que este se especifica
por el ancho b y altura h con incrementos en centímetros o en pulgadas.
Por otra parte, para el ensamblaje de las piezas existen varias formas de
conectarlas, mediante uniones de clavos, tornillos, adhesivos y demás.
El diseño de estructuras implica obtener dimensiones de elementos que
sean tanto económicos como seguros durante la vida de la estructura.

10. Avances Tecnológicos
Aplicados a la Ingeniería
Civil
¿Qué sería de la comunicación si no se hubiera inventado el
telégrafo? ¿Qué sería de nuestras vidas si no se hubiera
descubierto la electricidad? A lo largo de los años la
humanidad se ha encontrado en la constante carrera de la
evolución, para así descubrir maneras de simplificar nuestro
diario vivir, tratando de satisfacer necesidades cada vez en
menor tiempo. Para ello existe la tecnología, la cual nos
envuelve en un mundo de maravillas, de novedades, de
aparatos electrónicos, de circuitos y de más. Los cuales
pueden ser aplicados en cualquier campo profesional
dependiendo de las necesidades. Se hablará entonces un
poco de los avances tecnológicos aplicados en el campo de la
ingeniería civil y como reducen problemas de los mismos.

11. La tecnología avanza a pasos agigantados. Se puede utilizar
software especializado en los cálculos y diseños de estructuras.
La nanotecnología mejoraría la revisión del estado de la
estructura en la incorporación a los polímeros. El hormigón
translúcido nos permitirá tener menos carga, mayor resistencia
e iluminación en los interiores.
Anteriormente para poder medir la resistencia de un edificio o
una estructura, conocer si podría soportar las grandes cargas,
así como su propio peso, había que realizar muchos cálculos
físicos y matemáticos, mediante la utilización de fórmulas.
Ahora existen diferentes tipos de software muy útiles para los
ingenieros civiles tales como el ETABS o el SAP2000, los cuales
permiten diseñar edificios desde la nada, estructuras que nos
salgan de la imaginación y al mismo tiempo mediante el
ingreso de valores, tipos de materiales, grosores de columnas,
de losas, vigas, número de varillas, además de otros tipos de
datos calcular resistencias, deformaciones, y mediante
animaciones conocer si el edificio resistirá o no a nuestros
valores.