DISEÑO ESTRUCTURAL

El diseño estructural

El objetivo de un sistema estructural es resistir las fuerzas a las que va a estar sometido, sin colapso o mal comportamiento las soluciones estructurales están sujetas a las restricciones que surgen de la interacción con otros aspectos del proyecto y a las limitaciones generales de costo y tiempo de ejecución.

Proceso de diseño estructural.

Estructuración: parte del proceso donde se determinaron los materiales que constituyen la estructura, la forma global de esta, el arreglo de los elementos constitutivos y sus dimensiones.

Análisis: incluye las actividades que determinan los efectos de las cargas que pueden afectar a la estructura durante su vida útil, para lo cual se requiere lo siguiente:

1. Modelar la estructura, o sea idealizar la estructura por medio de un modelo teórico factible de ser analizado, como el sistema de lozas, vigas y lozas de concreto por medio de un sistema de marcos rígidos.

[pic 1]La modelación incluye tomar en cuenta la recolección de datos, variables, constantes y características de los materiales y el entorno.

1. Determinar las acciones del diseño: elección del criterio con que se deben definir los valores de diseño/cálculo de una acción dada, tomando en cuenta las normas, recomendaciones y límites permitidos por los reglamentos y asociaciones conducentes.
2. Determinar los efectos de las acciones de diseño en el medio estructural elegido. En esta etapa que constituye el análisis propiamente dicho, se determinan las fuerzas internas (momentos flexionantes y de torsión, fuerzas axiales y cortantes) así como las flechas y deformaciones de la estructura.

Dimensionamiento: en esta etapa se define en detalle la estructura  y se revisa si cumple con los requisitos de seguridad adoptados. Además se elaboran los planos y especificaciones de construcción de la estructura, de acuerdo a las normas aplicables y materiales que conforman la estructura.  

Seguridad estructural y criterios del diseño.

Tiene por objeto proporcionar soluciones que por medio del aprovechamiento óptimo de los materiales, de las técnicas constructivas disponibles y cumpliendo con las restricciones impuestas por otros aspectos del proyecto den lugar a un buen comportamiento de la estructura en condiciones normales y una seguridad adecuada contra la ocurrencia de alguna falla.

Esencialmente se pretende explicar que se entiende por seguridad adecuada de una estructura y en que se basan los factores de seguridad con los que la normatividad trata de lograr dicha seguridad adecuada. Para lo anterior se revisaran conceptos fundamentales:

ACCIONES

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RESPUESTAS

Representación esquemática del mecanismo acción-respuesta de las estructuras.

La función de la estructura es absorber las demandas que surgen del funcionamiento, condiciones y uso de la construcción.

Por acciones se entiende lo que generalmente se denominan cargas y en una acepción más general incluye todos los agentes externos que inducen en la estructura fuerzas internas, esfuerzos y deformaciones.

La respuesta de la estructura esta presentada por el conjunto de parámetros físicos que describen su comportamiento ante las acciones que son aplicables.

Para que la construcción se mantenga en cumplimiento de las funciones para las que fue creada/diseñada, es necesario que la respuesta de la estructura se mantenga dentro de límites que no afecten su correcto funcionamiento.

Se llama estado límite de una estructura a cualquier etapa de su comportamiento a partir de la cual su respuesta se considera inaceptable. Se distinguen dos tipos de estados límite: estados límite de falla y fuerzas internas.

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