Cargas en las estructuras PDF

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CONSIGNAS 1. Elaborar en grupo una de ARQUITECTURA. 2. Definir ESTRUCTURA RESISTENTE. es su finalidad? 3. es importante el conocimiento de las ESTRUCTURAS al momento de una obra de Arquitectura? 4. Enumerar las EXIGENCIAS estructurales y definir cada una. 5. Defina CARGA. 6. Clasifique las cargas a)...

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CONSIGNAS 1. Elaborar en grupo una definición de ARQUITECTURA. 2. Definir ESTRUCTURA RESISTENTE. ¿Cuál es su finalidad? 3. ¿Por qué es importante el conocimiento de las ESTRUCTURAS al momento de diseñar una obra de Arquitectura?

4. Enumerar las EXIGENCIAS BÁSICAS estructurales y definir cada una. 5. Defina CARGA. 6. Clasifique las cargas según: a) según su origen, ejemplos. b) según su estado inercial, ejemplos. c) según su tiempo de aplicación, ejemplos. d) según su ubicación en el espacio, ejemplos. e) según su recta de acción, ejemplos.

7. En qué unidades se miden las cargas: a) cargas que actúan sobre una losa. b) cargas que actúan sobre una viga. c) cargas que actúan en una columna.

8. ¿Qué es un diagrama de cargas? Definir y graficar con ejemplos. 9. ¿Qué representan las siguientes letras: Q – D – L mayúscula y minúscula respectivamente? Graficar sobre ejes cartesianos.

1. La ARQUITECTURA es el arte y ciencia de organizar espacios interiores y exteriores, a través de la proyección y la construcción de los mismos. Tiene como objetivo mejorar el habitar del ser humano.

2. Una ESTRUCTURA RESISTENTE es un conjunto de elementos que otorgan sostén y soporte a una edificación relacionados entre sí de forma conveniente, que accionan y reaccionan frente a la aplicación de cargas. Su finalidad es recibir, resistir y transmitir su peso a distintos apoyos evitando deformarse, y además de cerrar y delimitar el espacio arquitectónico.

3. Es indispensable el conocimiento de las Estructuras al momento de diseñar una obra de Arquitectura porque para poder materializar un proyecto y que éste pueda sostenerse y perdurar en el tiempo debe tener estabilidad, resistencia y equilibrio, que son algunas de las características que en ella se hacen presente. A su vez, la estructura es una parte indivisible de las obras arquitectónicas e inconcebibles como hechos aislados de ellas.

4. Las EXIGENCIAS BÁSICAS estructurales son: En relación al conjunto: a) Funcionalidad: Refiere a que la estructura debe facilitar, o por lo menos no interferir, en el buen funcionamiento arquitectónico. Se intentará que el sistema estructural se adapte a tales funciones con la mayor flexibilidad posible. b) Estética: El Arquitecto impone sus postulados estéticos a la obra sobre el sistema estructural que considere más conveniente. Al poseer forma, la estructura también va a contribuir a la estética de la obra arquitectónica. En relación a la estructura en sí: c) Resistencia: Refiere a la integridad de la estructura y de cada una de sus partes sometidas a cualquier y todas las cargas posibles. Se deben evitar roturas, por eso no se debe escatimar en la cantidad y calidad de los materiales a utilizar.

d) Equilibrio: Garantiza que el movimiento del edificio no sea significativo en relación a su tamaño. Se busca equiparar las acciones con las reacciones sin que se mueva o desplace, para lograr la correcta conducción de las cargas a los apoyos. e) Economía: Influye directamente sobre los sistemas estructurales de edificios no utilitarios, ya que varía dependiendo del presupuesto disponible de la obra y de sus usos. Se intenta obtener la mejor solución estructural con el máximo rendimiento y el menor consumo posible. f) Estabilidad: Se relaciona con el peligro de movimientos inaceptables del edificio en su totalidad, por eso debe estar bien equilibrado (se busca un equilibrio estable). No deben existir alteraciones con el surgimiento, desaparición o modificación de las cargas de servicio.

5. Una CARGA es toda causa, fuerza o conjunto de fuerzas capaces de producir estados tensionales (donde interfieren esfuerzos) en una estructura o elemento estructural.

6. Dentro de las cargas según a) su origen, se encuentran: 

Cargas gravitacionales: son aquellas que actúan sobre la estructura como consecuencia de la acción de la gravedad. Son generadas por el peso propio tanto de los elementos estructurales (vigas de techo, largueros) como los no estructurales (cubiertas, cielorrasos, cerramientos, instalaciones, revestimientos). También lo son el mobiliario, el equipamiento, las maquinarias, los vehículos. Se pueden calcular utilizando la fórmula: Peso = Pe.V y las unidades de medida dependen del elemento estructural, ya sea superficial, lineal o puntual.



Cargas eólicas: son aquellas que actúan sobre la estructura como consecuencia de la acción del viento. Es una masa de aire en movimiento que actúa sobre

una construcción cuando la misma se halla emplazada en el recorrido de su desplazamiento. Su dirección principal es horizontal y producen presión en la cara de una edificación frontal a ellas (barlovento) y succión en la cara posterior (sotavento). 

Cargas sísmicas: son aquellas que actúan sobre la estructura como consecuencia de la acción de sismos, ya sean de origen volcánico o tectónico. Se generan desplazamientos del terreno de fundación debido a una brusca liberación de energía, producida por la corteza terrestre por fractura de las rocas que la componen. Su dirección principal es horizontal y la forma de contrarrestarlas es utilizando normas sismorresistentes en las estructuras.

Construcción antes del sismo - Construcción bajo acción sísmica

-

Fuerzas equivalentes



Cargas especiales: son aquellas que actúan sobre la estructura como consecuencia de la acción de maquinarias o mecanismos, por presión de agua (subpresión) o por presión del terreno.



Cargas por deformaciones: son aquellas que actúan sobre la estructura como consecuencia de cargas internas a ella. Según sus causas se subdividen en: Térmicas (dilataciones y contracciones en sólidos por cambios de temperatura que al carecer del espacio necesario se transforman en cargas), Descenso de apoyos (cargas originadas por deformaciones en los suelos de cimentación) y Variación de propiedades de los materiales (cargas generadas por deformaciones producidas por transformaciones químicas o condiciones ambientales).

b) su estado inercial, se encuentran:  Cargas estáticas: son aquellas que no cambian nunca su estado de reposo o lo hacen muy lentamente en el tiempo, es decir, actúan en

reposo. Tal es el caso del peso propio de los elementos constructivos, las personas en oficinas o viviendas, el público en sala de espectáculos, etc. 

Cargas dinámicas: son aquellas que varían rápidamente en el tiempo en que actúan. Según su dirección de movimiento, dentro de ellas, se encuentran: 

Cargas móviles: aquellas cuya dirección de desplazamiento es paralela al plano de aplicación de la misma y la dirección de aplicación de la carga es perpendicular a dicho plano. Como el caso de un vehículo recorriendo un puente.



Cargas de impacto: aquellas cuya dirección de desplazamiento coincide con la dirección de aplicación de la carga, siendo ambas perpendiculares al plano de aplicación de la misma. Como por ejemplo un martinete, que se deja caer a una determinada altura sobre un pilotín para que este pueda hincarse en el terreno.



Cargas de resonancia: son aquellas en donde se produce el efecto de resonancia, es decir, un período de vibración propio de un edificio (tiempo que tarda en realizar una oscilación completa).

c) su tiempo de aplicación, se encuentran: 

Cargas permanentes: son aquellas que tienen pequeñas variaciones durante la vida útil de la edificación, con tiempos de aplicación prolongados. Se consideran permanentes las cargas derivadas del peso propio de los elementos resistentes, los cerramientos, las instalaciones, etc.



Cargas variables: son aquellas que tienen variaciones frecuentes y continuas durante la vida útil de la edificación y no son despreciables. Tienen una elevada probabilidad de actuación. Personas, mobiliario, son ejemplos de cargas variables ya que son de posible acción durante el transcurso de la vida útil del edificio.



Cargas accidentales: son aquellas que tienen un valor significativo y su intensidad puede llegar a ser muy importante. Tienen una pequeña probabilidad de actuación.

d) su ubicación en el espacio, se encuentran: 

Cargas concentradas: son aquellas que actúan sobre una superficie reducida. La superficie de apoyo es menor en comparación a la altura del volumen. Tiene baricentro en la superficie de apoyo. Un claro ejemplo de esto son las columnas.



Cargas distribuidas uniformemente: son aquellas que actúan sobre una superficie distribuidas de forma pareja, si el espesor es constante. El cuerpo se apoya de manera tal que las dimensiones de la superficie de apoyo son mayores que la restante dimensión del cuerpo: la carga total se distribuye en toda la superficie de incidencia.



Cargas distribuidas no uniformemente: son aquellas que actúan sobre una superficie distribuidas de forma despareja cuando el espesor no es constante.

e) su recta de acción, se encuentran:   

Cargas horizontales (←→) Cargas verticales (↑↓) Cargas oblicuas (↖↗↘↙)

7. Las cargas que actúan a) sobre una losa se miden en unidades de fuerza/superficie: kg/m2 - n/m2 - kn/m2 b) sobre una viga se miden en unidades de fuerza/metro lineal: kg/m - n/m - kn/m c) en una columna se miden en unidades de fuerza: kg - n - kn

8. Un diagrama de cargas es un gráfico que representa las cargas que proceden sobre un elemento estructural. Se representan con ejes cartesianos: eje y (donde se mide la cantidad de carga en kg o t) y el eje x (donde se mide la longitud de tal carga en m).

Diagrama de carga de una viga

Diagrama de carga de agua en un tanque

9. Las letras Q – D – L (mayúscula) se refieren a cargas concentradas (actúan sobre una superficie muy pequeña en relación al total): Q: D + L = Carga total (peso propio + sobrecarga) D: Carga muerta (peso propio) L: Carga viva (sobrecarga)

Las letras q – d – l (minúscula) se refieren a cargas uniformemente distribuidas (actúan sobre todo el largo del elemento estructural):

q: d + l = Carga total (peso propio + sobrecarga) d: Carga muerta (peso propio) l: Carga viva (sobrecarga)...