UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA

FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

“ ANÁLISIS ESTRUCTURAL”

CURSO : ANALISIS ESTRUCTURAL II

DOCENTE : ING. IVAN LEON MALO

NUEVO CHIMBOTE - OCTUBRE, 2013

I.- INTRODUCCIÓN:

Entendemos por estructura

aquella parte de la construcción

que “soporta” el conjunto, es

decir, que es capaz de resistir

las diversas acciones que

actúan sobre ella (Peso propio,

sobrecargas de uso, viento,

movimientos sísmicos, etc.)

La ingeniería estructural es la

rama de la ingeniería que trata

la concepción, el diseño y la

construcción de las estructuras

necesarias para desarrollar las

actividades humanas.

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Dicho de otra manera:

La unión de dos o mas

elementos estructurales forman

una estructura.

Dependiendo del tipo o clase

de elemento estructural , se

obtendrán los diversos

sistemas estructurales.

La disposición de los elementos

estructurales nos dirá que tan

resistente y estable es una

estructura

El simple hecho de unir

elementos que por si solo tienen

resistencia limitada, produce que

el conjunto tenga una resistencia

mucho mayor que la suma de las

resistencias individuales de cada

elemento. UNS / AE-II / IVAN

Como tal, la ingeniería estructural debe contemplar cuatro criterios básicos

que las estructuras, como cualquier otro ingenio humano, deben satisfacer;

estos son:

FUNCIONALIDAD: Toda

estructura debe servir para aquello

para lo que ha sido concebida.

SEGURIDAD: Toda estructura

debe soportar las cargas a la que

se ve sometida durante su vida útil.

.

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ECONOMÍA: Toda estructura debe

construirse aprovechando los

recursos materiales disponibles.

ESTÉTICA: Toda estructura debe

tener una apariencia exterior

adecuada .

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El análisis de estructuras tiene,

pues, como objetivo fundamental

determinar la respuesta de las

estructuras cuando estas se ven

sometidas a las diferentes acciones

que deben soportar durante su

construcción y vida útil.

Por “Respuesta Estructural” se

entiende, básicamente, la

determinación de los estados de

tensión y deformación a los que la

estructura va a estar sometida por

efecto de los diferentes estados de

carga que se consideran.

Por tanto, se pretende establecer

las condiciones de resistencia y

rigidez de las estructuras

analizadas.

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II.- CONCEPTO: Estudia el comportamiento o la respuesta de un sistema estructural ante solicitaciones de cargas externas.

ANÁLISIS

ACCIÓN REACCIÓN

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ANALICEMOS:

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III.- CLASIFICACIÓN DE LAS ESTRUCTURAS: Convencionalmente las estructuras se agrupan según la siguiente tipología:

A) ARMADURAS PLANAS Y ESPACIALES: Este sistema combina elementos tipo barra donde la disposición de los elementos determina la estabilidad.

Uniones Articuladas Uniones Articuladas

PLANO ESPACIAL

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B) BASTIDORES: En este sistema se combinan elementos tipo barra con elementos tipo viga o columna unidos por articulaciones.

C) MARCOS O PÓRTICOS: Este sistema conjuga elementos tipo viga y columna. Su estabilidad está determinada por la capacidad de soportar momentos en sus uniones.

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D) SISTEMA DE PISOS Consiste en una estructura plana conformada por la unión de varios elementos (cáscara, viga, cercha) de tal manera que soporte cargas perpendiculares a su plano.

E) SISTEMA DE MUROS Es un sistema construido por la unión de muros en direcciones perpendiculares y presenta gran rigidez lateral. Este sistema es uno de los mas usados en zonas sísmicas.

SISTEMA UNIDIRECCIONAL,

SOLO APOYO EN DOS

EXTREMOS

SISTEMA BIDIRECCIONAL,

APOYO EN CUATRO

EXTREMOS

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F) DOMOS, SILOS Y TANQUES

G) SISTEMAS COMBINADOS PARA EDIFICACIONES Se aprovechan las cualidades estructurales de los elementos tipo muro con las cualidades arquitectónicas de los sistemas de pórticos. Las características de rigidez lateral también pueden lograr por medio de riostras que trabajan como elementos tipo cercha.

SILOS

TANQUE

DOMO TANQUES

IV.- INDETERMINACIÓN ESTÁTICA: Se refiere al número de acciones (Fuerza Axial, Cortante o Momento)

externos y/o internos que deben liberarse a fin de transformar la

estructura original en una estructura estable y determinada.

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G.I.E. = 6 - 3 = 3º

G.I.E. = 9 - 3 = 6º

?

>G.I.E ENTONCES

>ESTABILIDAD

RESOLVER:

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¿ESTABLE?

V.- INDETERMINACIÓN CINEMÁTICA: Se refiere al número de componentes de desplazamiento de nudo

(Traslación, Rotación) que son necesarios para describir la respuesta

del sistema.

Define la configuración deformada del sistema.

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G.I.C. = 3º

θ1 θ2

G.I.C. = 5 x 3 = 15º

?

Si consideramos el mismo pórtico sin deformación axial EA→∞,

infinitamente rígido ,tenemos:

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G.I.C. = 5 + 2 = 7º G.I.C. = 3 x 4 + 4 = 16º

GRADOS DE LIBERTAD (GDL): Los GDL de una estructura son el

número mínimo de parámetros para describir de manera única la

figura deformada de la estructura. Estos parámetros pueden ser

desplazamientos y/o rotaciones en diversos puntos de la estructura.

RESOLVER: a) AE ≠ ∞ b) AE = ∞

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