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INFORME TECNICO
ESTRUCTURAS
ALSINA RANGEL FRANCIS
OÑATE VILLAREAL EDGAR
OROZCO GUTIERREZ JOSE DANIEL
SÁNCHEZ BUSTAMANTE ANTONIO
SANCHEZ MARTINEZ ANDRES
PRESENTADO A:
INGENIERO EFRAÍN OLIVOS
UNIVERSIDAD DEL MAGDALENA
2016
2
INDICE.
3
INTRODUCCIÓN.
4
OBJETIVOS.
5
JUSTIFICACION.
6
BREVE HISTORIA DE LA INGENIERIA
ESTRUCTURAL.
En algún momento de sus inicios, el hombre
invento algunas maquinas sencillas para
facilitar su labor. Desde épocas muy
antiguas ya existían el plano inclinado, con
sus dos modalidades: la cuña, el tornillo y la
palanca con sus tres derivados: la polea, la
rueda y el eje. Puede decirse que durante la
historia, solo se ha añadido una maquina a
las usadas por el hombre prehistórico: la
prensa hidráulica inventada por Pascal, en
1620. Debe anotarse que la ingeniería
estructural existía como un arte en la
antigüedad, mas no como una ciencia. No
existen registros sobre consideraciones
racionales acerca de la resistencia de los materiales o del comportamiento
de los miembros estructurales, hasta que Galileo intento analizar la viga
en voladizo en 1638 d.C.
El primer ingeniero estructural parece haber sido IMHOTEP, conocido
como el constructor de la pirámide escalonada de Sakkara, alrededor del
3000 a.C. Durante los siglos de historia del antiguo Egipto se construyeron
muchas estructuras maravillosas como la pirámide de Guiza, y numerosos
templos y tumbas. Prácticamente los únicos elementos estructurales
fueron la viga y la columna. Aunque usaron el arco como elemento
7
arquitectónico, estructuralmente solo se ha encontrado uno, construido
alrededor del 1500 a.C. Durante los mismos siglos, las civilizaciones de
Éufrates desarrollaron sus propios métodos de construcción. Las murallas
se construían en adobe de barro secado al sol y recubierto con ladrillos
horneados y decoraos de colores. En sus construcciones, los asirios
usaron, tal vez, el verdadero arco, así como la viga y la columna. Los
ladrillos de barro no pudieron resistir el embate del tiempo, como sí lo
hicieron las construcciones egipcias.
8
¿QUÉ ES?
Las estructuras son el elemento básico de toda construcción y su función
es recibir y transmitir su peso y el de las fuerzas exteriores al terreno,
de manera que todos sus elementos estén en equilibrio. La transmisión
de bichos esfuerzos de logra mediante la transformación en esfuerzos
internos y su distribución a lo largo de las piezas estructurales.
El sistema estructural constituye el soporte básico, el armazón o
esqueleto de la estructura total y el transmite las fuerzas actuantes a
sus apoyos de tal manera que se garantice seguridad, funcionalidad y
economía.
En una estructura se combinan y se juega con tras aspectos:
1.Forma 2. Materiales y dimensiones de
elementos
3.Cargas
9
INGENIERIA ESTRUCTURAL.
Se conoce como Ingeniería Estructural al área o disciplina de la ingeniería
que incluye el conjunto de conocimientos científico-técnicos necesarios en
las fases del proceso de concepción, diseño y fabricación de los sistemas
estructurales que son necesarios para soportar las actividades humanas.
Este proceso se desglosa en fases consecutivas que son las siguientes:
Fase 1: Concepción.- Fase inicial que parte
de una especificación de requisitos y que
requiere imaginación creativa y juicio
ingenieril para plantear alternativas y
seleccionar una solución
Fase 2: Análisis.- Fase que incluye las
actividades conducentes a ratificar la
adecuación de la estructura a su objetivo de
soportar unas cargas dadas en unas
condiciones predefinidas. En esta fase se
precisa determinar (mediante cálculos que se
basan en técnicas y métodos específicos) la
respuesta de la estructura a cargas o acciones
predefinidas, esta respuesta se mide,
usualmente, estableciendo los esfuerzos en los
elementos de la estructura y los
desplazamientos en sus puntos más
representativos.
Fase 3: Diseño.- Dimensionamiento
detallado de los elementos estructurales en
base a los esfuerzos que han de soportar y los
elementos estructurales en base a los
esfuerzos que han de soportar los materiales
de que están compuestos.
10
Fase 4: Construcción o
fabricación.- Fase final en la que
se realiza la estructura.
Aunque puede parecer que esta
mas directamente asociada con la
ingeniería civil, tiene una fuerte
relación con todas aquellas
especialidades de ingeniería que
requieren un sistema estructurado componente para alcanzar sus
objetivos. Son ejemplos de proyectos que requieren el uso de los métodos
y técnicas de la ingeniería estructural, los proyectos de vehículos,
componentes de máquinas, estructuras civiles, plantas industriales,
medios de trasporte, almacenamiento de gases o se líquidos, mecanismos
de transmisión, estacionamientos de gases o de líquidos, mecanismos de
transmisión, estaciones de generación de potencia, plantas de
tratamiento de aguas, naves y plantas industriales.
La evolución de la ingeniería Estructural está asociada a la evolución de
la Mecánica de Materiales y del Análisis Estructural, al desarrollo de
técnica computacionales, a la introducción de nuevos materiales
constructivos, a la creación de nuevas formas estructurales y al desarrollo
de las técnicas constructivas.
PRINCIPOS DEL DISEÑO
ESTRUCTURAL.
Una estructura se diseña para que no falle durante su vida útil. Se
reconoce que una estructura falla cuando deja de cumplir su función de
manera adecuada.
Las formas de falla pueden ser: falla de servicio o falla por ruptura o
inestabilidad. La falla de servicio es cuando la estructura sale de uso por
deformaciones excesivas ya sean elásticas o permanentes. La falla por
ruptura (resistencia) o inestabilidad se da cuando hay movimiento o
separación entre las parte de la estructura, ya sea por mal ensamble,
malos apoyos o rompimiento del material.
11
Seguridad: Esta determina controlando las deformaciones excesivas que
obligan a que salga de servicio o el rompimiento o separación de alguna
de sus partes o del todo el conjunto.
Funcionalidad: La estructura debe mantenerse en funcionamiento
durante su vida útil para las cargas de solicitación. Un puente que
presenta deformaciones excesivas daría la sensación de inseguridad y las
personas dejarían de usarlo, en ese momento dejaría de ser funcional.
Economía: El aprovechamiento de los recursos determina un reto para
el diseño estructural. En la economía se conjuga la creatividad del
ingeniero con su conocimiento.
12
ELEMENTOS ESTRUCTURALES.
Normalmente el cálculo y diseño de una estructura se divide en elementos
diferentes aunque vinculados por los esfuerzos internos que se realizan
unos sobre otros. Usualmente a efectos de cálculos las estructuras reales
suelen ser divisibles en un conjunto de unidades separadas cada una de
las cuales constituyen un elemento estructural y se calcula de acuerdo a
hipótesis cinemáticas, ecuaciones de comportamiento y materiales
diferenciados.
Los elementos estructurales lineales y bidimensionales más comunes son:
Unidimensionales Bidimensionales
Solicitaciones
predominantes
Rectos Curvos Planos Curvos
Flexión Viga recta,
Dintel,
Arquitrabe
Viga
balcón,
arco
Placa, Losa,
Forjado,
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contención
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13

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INFORME SOBRE ESTRUCURAS

  • 1. 1 INFORME TECNICO ESTRUCTURAS ALSINA RANGEL FRANCIS OÑATE VILLAREAL EDGAR OROZCO GUTIERREZ JOSE DANIEL SÁNCHEZ BUSTAMANTE ANTONIO SANCHEZ MARTINEZ ANDRES PRESENTADO A: INGENIERO EFRAÍN OLIVOS UNIVERSIDAD DEL MAGDALENA 2016
  • 6. 6 BREVE HISTORIA DE LA INGENIERIA ESTRUCTURAL. En algún momento de sus inicios, el hombre invento algunas maquinas sencillas para facilitar su labor. Desde épocas muy antiguas ya existían el plano inclinado, con sus dos modalidades: la cuña, el tornillo y la palanca con sus tres derivados: la polea, la rueda y el eje. Puede decirse que durante la historia, solo se ha añadido una maquina a las usadas por el hombre prehistórico: la prensa hidráulica inventada por Pascal, en 1620. Debe anotarse que la ingeniería estructural existía como un arte en la antigüedad, mas no como una ciencia. No existen registros sobre consideraciones racionales acerca de la resistencia de los materiales o del comportamiento de los miembros estructurales, hasta que Galileo intento analizar la viga en voladizo en 1638 d.C. El primer ingeniero estructural parece haber sido IMHOTEP, conocido como el constructor de la pirámide escalonada de Sakkara, alrededor del 3000 a.C. Durante los siglos de historia del antiguo Egipto se construyeron muchas estructuras maravillosas como la pirámide de Guiza, y numerosos templos y tumbas. Prácticamente los únicos elementos estructurales fueron la viga y la columna. Aunque usaron el arco como elemento
  • 7. 7 arquitectónico, estructuralmente solo se ha encontrado uno, construido alrededor del 1500 a.C. Durante los mismos siglos, las civilizaciones de Éufrates desarrollaron sus propios métodos de construcción. Las murallas se construían en adobe de barro secado al sol y recubierto con ladrillos horneados y decoraos de colores. En sus construcciones, los asirios usaron, tal vez, el verdadero arco, así como la viga y la columna. Los ladrillos de barro no pudieron resistir el embate del tiempo, como sí lo hicieron las construcciones egipcias.
  • 8. 8 ¿QUÉ ES? Las estructuras son el elemento básico de toda construcción y su función es recibir y transmitir su peso y el de las fuerzas exteriores al terreno, de manera que todos sus elementos estén en equilibrio. La transmisión de bichos esfuerzos de logra mediante la transformación en esfuerzos internos y su distribución a lo largo de las piezas estructurales. El sistema estructural constituye el soporte básico, el armazón o esqueleto de la estructura total y el transmite las fuerzas actuantes a sus apoyos de tal manera que se garantice seguridad, funcionalidad y economía. En una estructura se combinan y se juega con tras aspectos: 1.Forma 2. Materiales y dimensiones de elementos 3.Cargas
  • 9. 9 INGENIERIA ESTRUCTURAL. Se conoce como Ingeniería Estructural al área o disciplina de la ingeniería que incluye el conjunto de conocimientos científico-técnicos necesarios en las fases del proceso de concepción, diseño y fabricación de los sistemas estructurales que son necesarios para soportar las actividades humanas. Este proceso se desglosa en fases consecutivas que son las siguientes: Fase 1: Concepción.- Fase inicial que parte de una especificación de requisitos y que requiere imaginación creativa y juicio ingenieril para plantear alternativas y seleccionar una solución Fase 2: Análisis.- Fase que incluye las actividades conducentes a ratificar la adecuación de la estructura a su objetivo de soportar unas cargas dadas en unas condiciones predefinidas. En esta fase se precisa determinar (mediante cálculos que se basan en técnicas y métodos específicos) la respuesta de la estructura a cargas o acciones predefinidas, esta respuesta se mide, usualmente, estableciendo los esfuerzos en los elementos de la estructura y los desplazamientos en sus puntos más representativos. Fase 3: Diseño.- Dimensionamiento detallado de los elementos estructurales en base a los esfuerzos que han de soportar y los elementos estructurales en base a los esfuerzos que han de soportar los materiales de que están compuestos.
  • 10. 10 Fase 4: Construcción o fabricación.- Fase final en la que se realiza la estructura. Aunque puede parecer que esta mas directamente asociada con la ingeniería civil, tiene una fuerte relación con todas aquellas especialidades de ingeniería que requieren un sistema estructurado componente para alcanzar sus objetivos. Son ejemplos de proyectos que requieren el uso de los métodos y técnicas de la ingeniería estructural, los proyectos de vehículos, componentes de máquinas, estructuras civiles, plantas industriales, medios de trasporte, almacenamiento de gases o se líquidos, mecanismos de transmisión, estacionamientos de gases o de líquidos, mecanismos de transmisión, estaciones de generación de potencia, plantas de tratamiento de aguas, naves y plantas industriales. La evolución de la ingeniería Estructural está asociada a la evolución de la Mecánica de Materiales y del Análisis Estructural, al desarrollo de técnica computacionales, a la introducción de nuevos materiales constructivos, a la creación de nuevas formas estructurales y al desarrollo de las técnicas constructivas. PRINCIPOS DEL DISEÑO ESTRUCTURAL. Una estructura se diseña para que no falle durante su vida útil. Se reconoce que una estructura falla cuando deja de cumplir su función de manera adecuada. Las formas de falla pueden ser: falla de servicio o falla por ruptura o inestabilidad. La falla de servicio es cuando la estructura sale de uso por deformaciones excesivas ya sean elásticas o permanentes. La falla por ruptura (resistencia) o inestabilidad se da cuando hay movimiento o separación entre las parte de la estructura, ya sea por mal ensamble, malos apoyos o rompimiento del material.
  • 11. 11 Seguridad: Esta determina controlando las deformaciones excesivas que obligan a que salga de servicio o el rompimiento o separación de alguna de sus partes o del todo el conjunto. Funcionalidad: La estructura debe mantenerse en funcionamiento durante su vida útil para las cargas de solicitación. Un puente que presenta deformaciones excesivas daría la sensación de inseguridad y las personas dejarían de usarlo, en ese momento dejaría de ser funcional. Economía: El aprovechamiento de los recursos determina un reto para el diseño estructural. En la economía se conjuga la creatividad del ingeniero con su conocimiento.
  • 12. 12 ELEMENTOS ESTRUCTURALES. Normalmente el cálculo y diseño de una estructura se divide en elementos diferentes aunque vinculados por los esfuerzos internos que se realizan unos sobre otros. Usualmente a efectos de cálculos las estructuras reales suelen ser divisibles en un conjunto de unidades separadas cada una de las cuales constituyen un elemento estructural y se calcula de acuerdo a hipótesis cinemáticas, ecuaciones de comportamiento y materiales diferenciados. Los elementos estructurales lineales y bidimensionales más comunes son: Unidimensionales Bidimensionales Solicitaciones predominantes Rectos Curvos Planos Curvos Flexión Viga recta, Dintel, Arquitrabe Viga balcón, arco Placa, Losa, Forjado, Muro de contención Lamina, Cúpula Tracción Cable Tensado Catenaria Membrana elástica Compresión Pilar, columna Muro de carga
  • 13. 13