EPIC_ESTRUCTURAS Y DISEÑO ESTRUCTURAL

faing-epic

edicion 01

ESTRUCTURAS Y DISEÑO ESTRUCTURAL CONSTRUYENDO EL FUTURO CON ESTRUCTURAS SOLIDAD Y DESEÑO INNOVADOR.

milthon wilber chañe alanoca 2023-01

"todo es diseño, y la calidad del diseño afecta la calidad de nuestras vidas." n o r m a n f o s t e r n

01

DISEÑO ESTRUCTURAL La estructura, en el contexto de la ingeniería

y

la

arquitectura,

se

Mucho de lo que se hace

refiere a un sistema organizado de

no es arquitectura, es

elementos

espectáculo, iconografía,

interrelacionados

que

trabajan juntos para proporcionar estabilidad y resistir cargas. Este

simbolismo, vanguardia,

concepto

etc. Son franquicias, sin

abarca

desde

las

microestructuras a nivel molecular hasta las macroestructuras como edificaciones, puentes y otras obras

contenido social. La arquitectura tiene que

civiles. La ingeniería estructural se

tener una relación

ocupa de diseñar y analizar estas

intensa con la sociedad y

estructuras

para

garantizar

su

seguridad, eficiencia y durabilidad.

TIPOS Analiza

los

estructuras, acero,

-CARLOS FERRATER

diferentes como

concreto,

tipos

de

estructuras

de

madera,

las

y

estructuras híbridas. Examina cómo la elección del material afecta el diseño

y

estructura.

el lugar."

rendimiento

de

una

02

PRINCIPIOS El diseño estructural lo que se busca lograr es una estructura que no falle en ningún momento de su vida útil. Una estructura se reconoce como “fallida” en el momento cumplir

que sus

esta

deja

funciones

de

de

la

manera adecuada.

Se pueden presenciar diversos tipos de falla, como es el caso de las de servicio, que ocurren en el momento que la estructura sale de

uso

por

deformaciones

excesivas, sean estas permanentes o elásticas. Pero también está la falla

por

resistencia,

inestabilidad,

que

existe

movimiento,

un

es

o

cuando o

separación, de las partes de la misma.

De igual manera, se busca lograr con él que la obra sea no sólo segura,

sino

empleen

que los

también

se

materiales

adecuados y que sean los más económicos posible. Para que entonces

se

diga

que

se

ha

podido trabajar con eficiencia.e

03

Sistemas de estabilidad PEl

sistema

estructural

requerido

para

la

estabilidad está influenciado principalmente por la altura del edificio. Para edificios de hasta ocho pisos de altura, la estructura de acero por sí sola puede

estar

diseñada

para

proporcionar

estabilidad, pero para edificios más altos, los núcleos de hormigón o acero reforzado son estructuralmente más eficientes. Los siguientes sistemas estructurales pueden considerarse para la estabilidad.

MARCOS ARRIOSTRADOS Para edificios de hasta ocho pisos de altura, los marcos de acero reforzados se usan comúnmente con miembros de refuerzo generalmente ubicados dentro de una cavidad en la fachada, o alrededor de escaleras u otras zonas de servicio.

Un marco reforzado de acero tiene tres ventajas clave : Una solución arriostrada es menos costosa que un marco continuo.

La responsabilidad de la estabilidad temporal recae en una organización.

Tan pronto como se conectan los arriostramientos de acero, la estructura es estable.

04

MARCOS CONTINUOS Para edificios de hasta cuatro pisos de altura, se pueden usar marcos continuos en los que las conexiones de viga múltiple a columna proporcionan resistencia a la flexión y rigidez para resistir cargas horizontales. Esto generalmente solo es posible donde las vigas son relativamente profundas (400 mm a 500 mm) y donde el tamaño de la columna se incrementa para resistir los momentos aplicados. Es probable que las conexiones entre los miembros sean más caras que las de los marcos arriostrados .

NUCLEOS DE HORMIGON O ACERO Los núcleos de hormigón son el sistema más práctico para edificios de hasta 40 pisos de altura, con el núcleo de hormigón generalmente construido antes del marco de acero. En esta forma de construcción, las vigas a menudo se extienden directamente entre las columnas en el perímetro del edificio y el núcleo de hormigón.

Se requieren consideraciones especiales de diseño estructural para : Las conexiones de la viga al núcleo de hormigón.

Seguridad contra incendios y robustez de la construcción de larga duración.

Los núcleos de acero reforzado pueden usarse como una alternativa económica donde la velocidad de construcción es crítica. Dichos núcleos se instalan con el resto del paquete de acero.

05 COLUMNAS Las columnas en marcos de acero de varios pisos son generalmente secciones en H , predominantemente con carga axial. Cuando la estabilidad de la estructura es proporcionada por núcleos, o por un arriostramiento vertical discreto, las vigas generalmente se diseñan como simplemente soportadas. El modelo de diseño generalmente aceptado es que las conexiones fijadas nominalmente producen momentos nominales en la columna, calculados suponiendo que la reacción del haz es de 100 mm desde la cara de la columna.

Para facilitar la construcción , las columnas generalmente se erigen en secciones de dos o, a veces, de tres pisos, es decir, de aproximadamente 8 ma 12 m de longitud. Las secciones de columna se unen con empalmes , típicamente de 300 mm a 600 mm sobre el nivel del piso.

SISTEMA DE PISO Se encuentra disponible una amplia gama de soluciones para pisos. Aunque las soluciones de acero son apropiadas para tramos cortos (típicamente de 6m a 9m), el acero tiene una ventaja importante sobre otros materiales en que se pueden proporcionar fácilmente soluciones de largo alcance (entre 12 m y 18 m). Esto tiene la ventaja clave del espacio libre de columnas, lo que permite una adaptabilidad futura y menos bases.

Los pisos que se extienden sobre las vigas de acero normalmente serán unidades de concreto prefabricado o pisos compuestos . Las vigas de soporte pueden estar debajo del piso, con el piso apoyado en la brida superior (a menudo conocida como vigas "hacia abajo"), o las vigas pueden compartir la misma zona con la construcción del piso, para reducir la profundidad total de la zona. La zona de construcción disponible es a menudo el factor determinante al elegir una solución de piso.