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  • ANÁLISIS DE CONFIABILIDAD DE LA METODOLOGÍA NSR-98 PARA COLUMNAS UNIAXIALES Y VIGAS ESTRUCTURALES

    OSCAR ARMANDO BELTRAN LOBO

    FRANCISCO JAVIER TRONCOSO PINO

    UNIVERSIDAD DE SUCRE

    FACULTAD DE INGENIERÍA

    DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL

    SINCELEJO

    2010

  • ANÁLISIS DE CONFIABILIDAD DE LA METODOLOGÍA NSR-98 PARA

    COLUMNAS UNIAXIALES Y VIGAS ESTRUCTURALES

    Trabajo de grado presentado como requisito para optar

    el título de ingeniero civil

    OSCAR ARMANDO BELTRAN LOBO

    FRANCISCO JAVIER TRONCOSO PINO

    DIRECTOR

    ORLANDO DANIEL ARROYO AMELL

    INGENIERO CIVIL, M. SC. EN ESTRUCTURAS Y GEOTECNIA

    Línea de profundización

    ESTRUCTURAS Y CONSTRUCCION

    UNIVERSIDAD DE SUCRE

    FACULTAD DE INGENIERÍA

    DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL

    SINCELEJO

    2010

  • Nota de aceptación:

    ---------------------------------------------------------

    ---------------------------------------------------------

    ---------------------------------------------------------

    Presidente de jurado: ____________________________________________

    _____________________________________________

    ______________________________________________

    Jurado: _____________________________________

    Jurado: _____________________________________

    Sincelejo, _________________________________________

  • “Únicamente los autores son responsables de las ideas expuestas en el

    presente trabajo”

  • “A nuestro Dios que siempre nos iluminó y ayudó a sobrepasar tantos

    obstáculos que se nos presentaron”.

    “A mi padre quien lo ha sido todo en mi vida, a mis hermanos que siempre me han brindado apoyo”. “A mi madre fallecida que no alcanzo a ver este gran logro.

    Oscar A. “Al único y sabio Dios quien merece todo la gloria, el poder y la majestad. Él es quien da la sabiduría y la inteligencia para hacer al que no es”. “A mis padres y hermanos quienes siempre me apoyaron y creyeron en mi aun en los momentos más difíciles de mi vida.”

    Francisco J.

  • AGRADECIMIENTOS

    Los autores expresan sus más profundos agradecimientos a:

    La universidad de Sucre, porque nos permitió ser parte de ella y formarnos como

    los nuevos profesionales de hoy.

    El Ingeniero Orlando Daniel Arroyo Amell, por sus conocimientos aportados

    durante nuestra permanencia en el Alma Mater, por su constante apoyo y

    dedicación en el desarrollo de este valioso proyecto que hoy entregamos a nuestra

    facultad.

    Los ingenieros Emel Mulett Rodríguez y Álvaro Caballero, por los conocimientos

    impartidos en el área del diseño de estructuras y construcción.

    El jefe de departamento de la facultad de ingeniería nuestro gran amigo Ingeniero

    Carlos Medina quien con su talento y profesionalismo estuvo siempre buscando el

    bienestar para sus estudiantes y compartiendo abnegadamente sus conocimientos

    sin reservas.

    A todo el cuerpo docente que participo en nuestra formación y que hacen de

    nosotros unos profesionales bien capacitados para afrontar una nueva etapa de

    nuestras vidas.

    A aquellos compañeros que siempre nos apoyaron y creyeron en nosotros a pesar

    de todas las dificultades que tuvimos que pasar.

    “Y gracias ante todo a nuestro Arquitecto e ingeniero por excelencia, el Dios de

    toda sabiduría, ciencia y consejo; a el sea este triunfo”.

  • TABLA DE CONTENIDO

    PAG.

    INTRODUCCIÓN ................................................................................................... 18

    JUSTIFICACIÓN ................................................................................................... 20

    OBJETIVOS .......................................................................................................... 22

    OBJETIVO GENERAL ........................................................................................ 22

    OBJETIVOS ESPECIFICOS .............................................................................. 22

    1. INCERTIDUMBRE Y ESTADÍSTICA ............................................................... 23

    1.1 INCERTIDUMBRE ........................................................................................ 23

    1.1.1 Variabilidad Natural ................................................................................ 25

    1.1.2 Incertidumbre Epistémica ....................................................................... 26

    1.1.3 Incertidumbre En Los Modelos De Decisión ........................................... 28

    1.1.4 Medidas Para Manejar La Incertidumbre ................................................ 29

    1.1.4.1 Medidas Determinìsticas: ................................................................. 29

    1.1.4.1.1 Factores de seguridad central.................................................... 30

    1.1.4.1.2 Factores parciales ...................................................................... 30

    1.1.4.2 Medidas Probabilísticas ................................................................... 31

    1.1.4.2.1 Métodos de simulación .............................................................. 32

    1.1.4.2.2 Métodos de transformación ....................................................... 32

    1.2 ESTADÍSTICA .............................................................................................. 36

    1.2.1 Tipos De Variables Estadísticas ............................................................. 36

    1.2.1.1 Variables Discretas........................................................................... 36

    1.2.1.2 Variables Continuas ......................................................................... 36

    1.2.2 Ramas De La Estadística: La estadística se divide en dos ramas ......... 36

    1.2.2.1 La Estadistica Descriptiva ................................................................ 36

    1.2.2.1.1 La media aritmética .................................................................... 37

    1.2.2.1.2 La varianza ................................................................................ 37

    1.2.2.1.3 Desviación estándar .................................................................. 37

  • 1.2.2.2 La Estadística Inferencial ................................................................. 38

    2. PROBABILIDAD .............................................................................................. 39

    2.1 VARIABLE ALEATORIA: .............................................................................. 39

    2.2 ESPACIO MUESTRAL (E): ........................................................................... 39

    2.3 AXIOMAS DE LA PROBABILIDAD: .............................................................. 40

    2.3.1 Axiomas De Kolmogórov ........................................................................ 40

    2.4 TIPOS DE PROBABILIDAD.......................................................................... 41

    2.4.1 Probabilidad Discreta ............................................................................. 41

    2.4.2 Probabilidad Condicional ...................................................................... 42

    2.4.3 Probabilidad Continua ............................................................................ 42

    2.5 CLASES DE DISTRIBUCIONES DE PROBABILIDAD ................................ 44

    2.5.2 Distribución Binomial ............................................................................. 46

    2.5.3 Distribución Normal ................................................................................ 47

    2.5.4 Distribución Lognormal ........................................................................... 49

    2.5.5 Distribuciones Extremas ......................................................................... 50

    3. CONFIABILIDAD ESTRUCTURAL .................................................................. 52

    3.1 HISTORIA ..................................................................................................... 52

    3.1.1 Primera Parte: 1920 – 1960 ................................................................... 52

    3.1.2 Segunda Parte: Investigación Académica .............................................. 53

    3.1.3 Tercera Parte: Entrada al Mundo Estructural ......................................... 54

    3.2 CONFIABILIDAD ESTRUCTURAL .............................................................. 54

    3.3 CONCEPTOS FUNDAMENTALES ............................................................... 55

    3.3.1 Solicitud (S): ........................................................................................... 55

    3.3.2 Resistencia (R): ...................................................................................... 56

    3.3.3 Estado limite G(R, S): ............................................................................. 56

    3.4 M