clase n°5 de estructuras
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Clase N°5TRANSCRIPT
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Facultad de Ingeniera
Curso: Estructuras y Cargas - Docente: Ing. Erlyn Giordany Salazar Huamn
IDEALIZACIONES ESTRUCTURALES
1. INTRODUCCIN:
Una de las experiencias ms apasionadas que vive el joven ingeniero civil
dedicado a las estructuras es la de relacionar los conocimientos adquiridos
en los cursos de esttica, dinmica, resistencia de materiales, anlisis
estructural, concreto armado, construccin entre otros y la realidad.
Toda estructura hecha en la realidad debe ser llevada a su idealizacin
estructural.
Muchas veces, existe cierta dificultad para idealizar estructuras, es por esta
razn que se darn algunas pautas y suposiciones necesarias para poder
idealizar sin dificultad los diferentes tipos de estructuras
que existen.
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2. CASOS TPICOSa. Losa aligerada
Para el diseo de la losa aligerada consideramos como si estuviera apoyada
pobre las vigas o muros de albailera, se considera como una viga contina.
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La idealizacin estructural ser viendo el corte A-A y vendr dado por:
L= Luz libre, es decir luz entre apoyos.
El peso por metro de longitud, se obtiene haciendo el metrado de cargas
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b. Vigas
Las vigas son elementos estructurales horizontales, que si son parte
de una estructura aporticada forman con las columnas un prtico.
CORTE A -A
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Si la rigidez de la viga es similar a la rigidez de la columna al hacer la
idealizacin estructural lo haremos como si fuera prtico. La idealizacin
estructural ser:
El peso total vendr dado por las cargas que recibe la viga (losa aligerada,
ladrillo hueco, sobrecarga, peso propio de la viga, etc.) se estudia en el
captulo de metrado de cargas.
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c. Muros o Placas
Si la rigidez de la columna es mucho mayor que la rigidez de la viga es
decir cuando estamos en presencia de placas, la idealizacin
estructural
CORTE A -A
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Cuando la viga se apoya en placas se considera empotrada debido a que
la rigidez de la placa es mucho mayor que la viga.
El diagrama de momentos ser:
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d. Escalera
Una escalera se idealiza como una viga simplemente apoyada,
identificando las zonas de carga correspondiente a los descansos y la
zona que tiene los peldaos.
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e. Idealizacin de una Rtula
En toda rtula el momento es cero, slo hay fuerza de corte y fuerza
axial.
En la prctica la rtula se puede ver en:
Estructuras de acero:En la unin de dos elementos mediante un pin.
En concreto armado:En los puentes
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3. IDEALIZACIONES ESTRUCTURALES DIVERSAS:
CORTE A A
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Caso N 3
Cuando las columnas y las vigas tienen rigideces aproximadas, la
idealizacin estructural ser:
CORTE A A
Para el diseo de la losa se idealiza
de la siguiente manera.
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Caso N 4
Frecuentemente encontramos estructuras del tipo empotrado - articulado cuya
idealizacin es:
CORTE A - A
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Caso N 5
La idealizacin de elementos articulados aparecen cuando se trabaja con
losas aligeradas o macizas apoyados sobre muros; as por ejemplo:
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4. TIPOS DE CARGA Y SU IDEALIZACIN ESTRUCTURALa. Carga distribuida
Analizamos el siguiente caso:
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CORTE A - A
Observado el grfico, para el caso del prtico central tenemos, que las
cargas que est
soportando son:
- Peso de la losa aligerada.
- Peso propio de la viga principal V1
- Peso de las vigas V2
- Peso propio de columnas C1
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El prtico est recibiendo su propio peso y de las dems partes de la estructura
lo hace segn el grfico adjunto.
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Las partes de la estructura que actan como carga distribuida sobre el prtico
son:
- Para losa aligerada consideramos que el prtico recibe el 50% de cada lado de
la losa.
- Peso propio de la viga principal.
- Para vigas secundarias, trabajamos con media viga
- Se considera toda la columna y para calcular el ancho de la cimentacin.
- Para el anlisis de la fuerza ssmica de las columnas, consideramos media
columna en cada extremo.
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b. Carga concentrada.
El muro 4-8 est actuando en forma distribuida sobre la viga 4-8.
Si las vigas 3-5, 2-6, 1-7, son portantes entonces la losa est apoyndose en ellos por lo
tanto esta armado como se muestra en la figura
Al estar armada as, entonces no acta como carga distribuida sobre la viga 4-8.
El peso propio de la viga 4-8 nos dan un peso que acta en forma distribuida sobre 4-8.
El peso del muro ms el peso de la viga 4-8, nos dan un peso que acta en forma
distribuida sobre 4-8.
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Las reacciones WT/2 actan sobre la viga 2-6 y 3-5 como carga concentrada
tal como se muestra en la figura.
R1: carga concentrada debido a
las vigas secundarias
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La carga distribuida en 2-6 viene dada por el peso propio de la viga y la losa
aligerada que es WL.
Por la forma como est la losa esta transmitiendo carga a la viga y sta a
las columnas.
Si la losa esta armada en el sentido mostrado entonces la viga 4-8 recibe el
peso de la losa ms el muro
El peso que recibe la viga 4-8 es:
- Peso del muro
- Peso de la losa
- Peso propio de la viga 4-8.