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CAPÍTULO 1 DEL GONZALEZ CUEVAS - Coggle Diagram
CAPÍTULO 1 DEL GONZALEZ CUEVAS
1.1 El diseño estructural
Estructura= sistema, conjunto de partes o componentes que se combinan en forma ordenada para cumplir una función dada.
Estructura, debe cumplir con un grado razonable de seguridad y un comportamiento adecuado en las condiciones normales de servicio. Debe satisfacer exigencias estéticas.
Problema, en solución se necesita intuición y experiencia, basándose en análisis y experimentación.
No suelen tener solución única, sino solución razonable
El proceso de diseño de un sistema principia con la formulación de objetivos para alcanzar las restricciones tomadas en cuenta.
Es necesario ensayar diversas estructuraciones para resolverlo.
La elección de la forma implica el material de la estructura.
Después se estudia los efectos de las acciones o solicitaciones a las que puede estar sometida
La determinación de las fuerzas internas en los elementos de la estructura, implica conocimiento de las acciones que actúan sobre la misma de las dimensiones de dichos elementos (son imprecisos).
La precisión depende de la importancia de la estructura y de conocer las acciones sobre ella.
Fase final, comunicar los resultados del proceso a los que ejecutarán la obra.
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1.2 Las estructuras de concreto
El concreto se fabrica en estado plástico, moldes que sostienen mientras adquiere resistencia suficiente para que la estructura sea auto soportante.
"Moldeabilidad", propiedad que brinda libertad en la elección de formas. Facilidad para lograr la continuidad en la estructura.
2 procedimientos:
Primero, obliga una secuencia determinada de operaciones.
Se economiza tanto en la obra falsa como en el transporte del concreto fresco, realización de varias etapas de construcción.
Agretamiento.
1.3 Características acción-respuesta de elementos de concreto
Diseño
, determinar las dimensiones y características de los elementos de una estructura para que ésta cumpla cierta función con un grado de seguridad razonable, comportándose además satisfactoriamente una vez en condiciones de servicio.
Acción-respuesta de la estructura estudiada, la respuesta es función de las características de la estructura o el elemento estructural considerado.
Método de diseño, determinar características que deberá tener una estructura para que al estar sometida a ciertas acciones, su comportamiento o respuesta sea aceptable desde los puntos de vista de seguridad a la falla y utilidad en condiciones de servicio.
El dimensionamiento se lleva a cabo a partir de las acciones interiores, calculadas por medio de análisis de la estructura.
Una vez determinada la resistencia, se compara este valor máx. con el valor correspondiente bajo las condiciones de servicio. Se origina el concepto de factor de seguridad o factor de carga.
En el factor de seguridad deben tomarse en cuenta muchas variables y condiciones, la dificultad está en la naturaleza de las acciones que obran sobre las estructuras como de las resistencias de estas.
1.4 Las acciones
Principales solicitaciones o acciones exteriores, cargas estáticas a peso propio, cargas vivas y cargas permanentes, así como cargas dinámicas impuestas por un sismo, viento o la aplicación repetida de cargas vivas.
Es necesario conocer las variaciones probables en la intensidad y distribución de las cargas a lo largo de la vida útil de la estructura.
Los errores no serán mayores del 20%.
Los errores de carga viva se estima al 100% o aun mayores.
1.5 El análisis de estructura de concreto reforzado
Para poder analizar una estructura es necesario idealizarla. Se aplican las acciones a esta.
El propósito del análisis es valuar las acciones interiores en las distintas partes de la estructura.
La hipótesis es suponer una dependencia lineal, análisis elástico de estructuras parte de esta hipótesis.
Suponer acciones interiores, al llegar a cierto valor crítico de la acción son independientes de las deformaciones, se basa análisis límite.
1.6 El dimensionamiento de elementos de concreto reforzado
Se entiende por la determinación de las propiedades geométricas de los elementos estructurales y de la cantidad y posición del acero de refuerzo.
Procedimiento de dimensionamiento tradicional, basado en esfuerzos, determinar los esfuerzos a acciones interiores obtenidas de un análisis elástico de estructura bajo supuestas acciones de servicio.
Método más usado, <método plástico>, de resistencia o de resistencia última depende los elementos o secciones se dimensionan para que tengan una resistencia determinada.
El procedimiento consiste en definir las acciones interiores mediante un análisis elástico, multiplicarlas por un factor de carga , puede ser constante o variable, para así obtener las resistencias de dimensionamiento.
1.7 Diseño por estados límite
Estos se consideran los de falla y los de servicio.
Para revisar los estados limite de falla, la seguridad de una estructura, se debe verificar que la resistencia de cada elemento estructural y de la resistencia de cada elemento estructural y de la estructura en su conjunto, sea mayor que las acciones que actúan sobre los elementos o sobre la estructura.
a- Se determinan las acciones.
b- Se calculan los efectos de las acciones sobre la estructura, se denominan acciones o fuerzas internas.
c- Las fuerzas internas se multiplican por factores de carga.
d- Se calculan las resistencias nominales de cada elemento de la estructura y se multiplican por factores reductivos para obtener las llamadas resistencias de diseño.
e- Se verifica que las resistencias de diseño sean iguales o mayores que las fuerzas internas de diseño.
Las Acciones se clasifican en permanentes, variables y accidentales.
El Reglamento utiliza estos conceptos de intensidad máxima e intensidad mínima para establecer las acciones de diseño permanentes y variables.
Acciones variables (4 intensidades):
a- Intensidad máxima probable
b- Intensidad mínima probable
c- Intensidad media
d- Intensidad instantánea
Revisión de la seguridad, la última etapa del procedimiento consiste en verificar que para todo estado límite de falla, la resistencia de diseño exceda a la fuerza interna actualmente.
El Reglamento de Distrito Federal incluye disposiciones que también son factores de seguridad, como considerar una resistencia reducida del concreto, o dimensiones reducidas para algunos miembros, lo que no hace el reglamento ACI.