República Bolivariana de Venezuela

Ministerio del Poder Popular para la Educación Superior

“Instituto universitario Politécnico Santiago Mariño”

Extensión Barinas

Tutor: Cedilly Guedez

Integrante: T.S.U Yohan tovar

CI: 11.654.941

Cargas: Las 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.

Tipos de cargas:

Cargas muertas

Son cargas permanentes y que no son debidas al uso de la estructura. En esta categoría se pueden clasificar las cargas correspondientes al peso propio y al peso de los materiales que soporta la estructura tales como acabados, divisiones, fachadas, techos, etc. Dentro de las cargas muertas también se pueden clasificar aquellos equipos permanentes en la estructura. En general las cargas muertas se pueden determinar con cierto grado de exactitud conociendo la densidad de los materiales.

Peso propio de la estructura

Cargas vivas

Corresponden a cargas gravitacionales debidas a la ocupación normal de la estructura y que no son permanentes en ella. Debido a la característica de movilidad y no permanencia de esta carga el grado de incertidumbre en su determinación es mayor. La determinación de la posible carga de diseño de una edificación ha sido objeto de estudio durante muchos años y gracias a

esto, por medio de estadísticas, se cuenta en la actualidad con una buena aproximación de las cargas vivas de diseño según el uso de la estructura. Las cargas vivas no incluyen las cargas ambientales como sismo o viento. Para efectos de diseño es el calculista quien debe responder por la seguridad de la estructura en su vida útil, para esto cuenta con las ayudas de las normas y códigos de diseño donde se especifican las cargas vivas mínimas a considerar.

Cargas Accidentales : son aquellas que cuya magnitud y/o posicion pueden variar a lo largo de la vida util de la estructura (actuan en forma transitoria, existiendo en determinados momentos solamente). Ejemplo: viento, personas, nieve, muebles, terremotos, etc. Clasificación segun su estado inercial (que se refiere al estado de reposo o movimiento en que se encuentra la larga en el momento de actuar) estas se clasifican en: ESTATICAS: son las que no cambian nunca su estado de reposo o lo hacen lentamente en el tiempo. En todos los casos son las que durante el tiempo que actuan estan en estado de reposo, y por extension tambien aquellas que tienen estado inercial despreciable, es decir que si bien varian en el tiempo lo hacen en forma muy lenta. Ejemplos: peso propio de cerramientos, solados, instalaciones, estructuras, etc.; publico en salas de espectaculos; personas en oficinas y viviendas. DINAMICAS: son las que varian rapidamente en el tiempo. En todos los casos son las que durante el tiempo que actuan estan en estado de movimiento (inercial) considerable. Segun como sea la direccion del movimiento podemos clasificarlas en :

MOVILES: son aquellas en las cuales la direccion del movimiento es perpendicular a la direccion en que se produce la carga. Ejemplos: desplazamiento de un vehiculo; desplazamiento de una grua movil sobre sus rieles; desplazamiento de un tren sobre sus rieles. DE IMPACTO: son aquellas en las cuales la direccion del movimiento es coincidente con la direccion en que se produce la carga. Se caracterizan por un tiempo de aplicacion muy breve (instantanea). Ejemplos: choque de un vehiculo; movimiento sismico; publico saltando sobre gradas en estadios deportivos; accion de frenado (sobre paragolpes en estacion terminal de trenes); etc. Todas las cargas dinamicas (moviles o de impacto) tienen un efecto posible que es la resonancia. Todas las estructuras son en cierta medida elasticas, en el sentido que poseen la propiedad de deformarse bajo la accion de las cargas y de volver a su posicion normal luego de desaparecer dicha accion .Como consecuencia, las estructuras tienden a oscilar. El tiempo en que tarda una estructura en describir una oscilacion completa se llama periodo fundamental.

Cargas de viento El viento produce una presión sobre las superficies expuestas. La fuerza depende de: -densidad y velocidad del viento -ángulo de incidencia -forma y rigidez de la estructura -rugosidad de la superficie -altura de la edificación. A mayor altura mayor velocidad del viento Para una estructura en general se deben calcular las cargas de viento que actúan, en cualquier dirección, sobre: a. La estructura en conjunto b. Los elementos estructurales individuales, por ejemplo una pared de fachada en especial, el techo. c. Las unidades individuales de revestimiento y sus conexiones, vidriería y cubierta con sus aditamentos.

Cargas de sismo: El sismo es una liberación súbita de energía en las capas interiores de la corteza terrestre que produce un movimiento ondulatorio del terreno. Este movimiento ondulatorio se traduce en una aceleración inducida a la estructura que contando esta con su propia masa y conociendo la 2da ley de Newton se convierte en una fuerza inercial sobre la estructura. Es inercial porque depende directamente de la masa de la estructura sometida al sismo.

Como mencionamos la magnitud de esta fuerza depende de la masa de la edificación y de la aceleración correspondiente de la estructura. La aceleración

de la estructura (es decir la respuesta de esta a una perturbación en la base) depende a su vez de su rigidez (K=F/d) y de la magnitud y frecuencia de la aceleración del terreno. La masa y la rigidez determinan el periodo de vibración de la estructura que para una aceleración del terreno produce una aceleración de vibración en ella. Por medio de un espectro de diseño (grafica de aceleración del terreno vs. Periodo de vibración de la estructura) se determina la aceleración de diseño para la estructura y por medio de la ecuación de la segunda Ley de

Newton, , encontramos una fuerza estática equivalente al sismo. La fuerza total sísmica en la base de la estructura se conoce como cortante basal. V = cortante basal ® fuerza total en la base El cortante basal se puede determinar por métodos aproximados utilizando la siguiente ecuación derivada de la segunda Ley de Newton: V = W.Sa donde Sa es un coeficiente sísmico (adimensional) que representa la aceleración con que responde la edificación a un movimiento de su base. Se expresa como una fracción de la gravedad y depende de la estructura analizada y de la zona donde se encuentre localizada. La sobrecarga esta formada por los pesos de las personas, instalaciones y otros artefactos móviles y por la acción del viento. Esta última sobrecarga podrá no tenerse en cuenta para edificios de menos de 15m de alturas o en aquellos cuya relación altura/ancho sea menor o igual a 2. Una columna es un elemento axial sometido a compresión, lo bastante delgado respecto su longitud, para que abajo la acción de una carga gradualmente creciente se rompa por flexión lateral o pandeo ante una carga mucho menos que la necesaria para romperlo por aplastamiento. Esto se diferencia de una poste corto sentido a compresión, el cual, auque esté cargado excéntricamente, experimenta una flexión lateral despreciable. Aunque no existe una limita perfectamente establecido entre elemento corto y columna, se suele considerar que un elemento a compresión es una columna si su longitud es mas de diez veces su dimensión transversal menor.

Clasificacion de las columnas

Las columnas representan el elemento vertical de soporte para la mayoría de las estructuras a base de marcos. Para analizar la capacidad de carga de las columnas se deben referir al conjunto al que pertenecen y al sistema en el que trabajan; es decir, a las características generales del edificio en términos de la forma en que se encuentran definidas las partes integrantes o marcos, que son estructuras reticulares que contienen un cierto número de claros para una serie de niveles o entrepisos. Atendiendo a su disposición en relación con otros componentes de un edificio, pueden distinguirse estos tipos de columnas:

Columna aislada o exenta: La que se encuentra separada de un muro o cualquier elemento vertical de la edificación.

Columna adosada: La que está yuxtapuesta a un muro u otro elemento de la edificación.

Columna embebida: La que aparenta estar parcialmente incrustada en el muro u otro cuerpo de la construcción

Viga: es un elemento que funciona a flexión, cuya resistencia provoca tensiones de tracción y compresión. Cuando las vigas se ubican en el perímetro exterior de un forjado, es posible que también se adviertan tensiones por torsión. Diversos son los materiales que se utilizan a la hora de elaborar las vigas y entre todos ellos ha destacado la madera ya que tiene la ventaja de que cuenta con una gran capacidad de tracción. No obstante, además de ella, y centrándonos más en la actualidad, tenemos que subrayar que lo más habitual es que dichas estructuras sean realizadas con hormigón, ya sea pretensado, postensado o armado.

Nomenclatura

A = área de corte correspondiente a la sección transversal de un muro

portante.

Ac = área bruta de la sección transversal de una columna de

confinamiento.

Acf = área de una columna de confinamiento por corte-fricción.

An = área del núcleo confinado de una columna descontando los

recubrimientos.

As = área del acero vertical u horizontal.

Asf = área del acero vertical por corte-fricción en una columna de

confinamiento.

Ast = área del acero vertical por tracción en una columna de confinamiento.

Av = área de estribos cerrados.

d = peralte de una columna de confinamiento (en la dirección del sismo).

Db = diámetro de una barra de acero.

e = espesor bruto de un muro.

Los perfiles metálicos son aquellos productos laminados, fabricados

usualmente para su empleo en estructuras de edificación, o de obra civil. Se

distinguen:

Perfil T

Perfiles doble T

Perfil IPN

Perfil IPE

Perfil HE

Perfiles no ramificados:

Perfil UPN

Perfil L

Perfil LD

Cargas: Las 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.