Ingeniería estructural

CAPÍTULO 1

1.1. Objeto de la ingeniería estructural

La ingeniería estructural tiene por objeto el diseño de estructuras:

 La aplicación de cargas a una estructura produce fuerzas y deformaciones en ella, determinar estas fuerzas y deformaciones se llama análisis estructural.

 Toda estructura se construye con un propósito definido que constituye su función

 Deben cumplir con ciertos objetivos que se refieren a aspectos de seguridad, funcionalidad y economía.

 El objetivo del proyecto es llegar a probabilidades aceptables para que la obra estudiada no resulte impropia a su destino en el transcurso de un periodo dado considerado como periodo de referencia habida cuenta de su duración de vida prevista.

 El objetivo se puede alcanzar pero es el resultado de un trabajo multidisciplinario que asegure que cada uno de los pasos del proyecto concuerden con los niveles de desempeño considerados

1.2. Tipos de fallas

¿Cuándo una estructura ha fallado?- Cuando una estructura deja de cumplir su función de forma adecuada, se dice que ha fallado.

Entre los tipos de fallas se tienen los siguientes:

a) Falla por deformación elástica excesiva. Tiene que ver con el funcionamiento de la estructura. Ejemplo: El temor de un usuario a cruzar puentes colgantes que oscilan considerablemente.

b) Falla por deformación permanente: Se presenta cuando el material se ha sometido a un esfuerzo superior a su límite elástico. Ej. Las abolladuras en los choques automovilísticos.

c) Falla por separación parcial: Se refiere a que en algunas partes del elemento estructural el material presenta separaciones considerablemente mayores que las normales entre las partículas (se presentan fisuras y grietas). Ej. Las estructuras de hormigón reforzado localizadas en zonas costeras o en ambientes industriales corrosivos han fallado por la reducción en el área del acero de refuerzo, producida por la oxidación que facilitan las grietas.

d) Falla por separación total. Al producirse este tipo de falla ocasiona perjuicios económicos considerables y aún pérdida de vidas.

1.3. Principios básicos del análisis estructural

Los principios fundamentales que se aplican en el análisis estructural son las leyes del movimiento de sir Isaac Newton:

Un cuerpo estará en estado de reposo o en estado de movimiento uniforme en línea recta, a menos que sea forzado a cambiar ese estado por fuerzas impuestas a él.

La razón de cambio del momentum o cantidad de movimiento de un cuerpo es igual a la fuerza neta aplicada

Para toda acción existe una reacción igual y opuesta.

El tipo particular de equilibrio llamado equilibrio estático, la sumatoria de fuerzas es igual

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