Estructuras metalicas

ESTRUCTURAS METÁLICAS
CARGAS
Una de las tareas más importantes del proyectista es determinar de la manera más precisa posible el valor de las cargas que soportará la estructura durante su vida útil, así como su posición y también determinar las combinaciones más desfavorables que de acuerdo a los reglamentos pueda presentarse.
  TIPOS DE CARGAS
* Cargas muertas
* Cargas vivas
*Cargas accidentales
1.1 CARGAS MUERTAS
Son aquellas cuya magnitud y posición, permanecen prácticamente constantes durante la vida útil de la estructura.
* Peso propio.
* Instalaciones.
* Empujes de rellenos definitivos.
Cargas debidas a deformaciones permanentes.

1.2 CARGAS VIVAS
Son cargas variables en magnitud y posición debidas al funcionamiento propio de laestructura.
* Personal.
* Mobiliario.
* Empujes de cargas de almacenes.
Estas cargas se especifican como uniformemente repartidas por unidad de área en el ANSI y otros códigos como el RCDF-87 título 6.
Cargas vivas máximas para diseño por carga gravitacional (combinación común).
Cargas vivas medias para diseño por estado límite de servicio.
Cargas vivas instantáneas para diseño porcombinación accidental.

La vida útil de una estructura es de aproximadamente 50 años.
1.3 CARGAS ACCIDENTALES:
VIENTO: Estas cargas dependen de la ubicación de la estructura, de su altura, del área expuesta y de la posición. Las cargas de viento se manifiestan como presiones y succiones. En las NTC-Viento del RCDF-87 se especifica el cálculo de estas presiones de acuerdo a las característicasde la estructura.
En general ni se especifican normas de diseño para el efecto de huracanes o tornados, debido a que se considera incosteable el diseño contra estos efectos; sin embargo, se sabe que el detallado cuidadoso del refuerzo, y la unión de refuerzos en los sistemas de piso con muros mejora notablemente su comportamiento.
SISMO: Estas cargas inducidas en las estructuras están enrelación a su masa y elevación a partir del suelo; así como de las aceleraciones del terreno y de la capacidad de la estructura para disipar energía; estas cargas se pueden determinar cómo fuerzas estáticas horizontales aplicadas a las masas de la estructura, aunque en ocasiones debido a la altura de los edificios o esbeltez se hace necesario un análisis dinámico para determinar las fuerzas máximas aque estará sometida la estructura.

MÉTODOS DE DISEÑO:
En un principio, las estructuras se diseñaron empleando esfuerzos permisibles o de trabajo, que limitaban el esfuerzo normal o tangencial de una pieza o una fracción del esfuerzo de fluencia del material, razón por la cual se le denomina comúnmente "diseño elástico" aunque es más correcto el término: "diseño por esfuerzos permisibles o detrabajo".

Cabe señalar que si se aprovecha la resistencia del material más allá de su punto de fluencia (como es el caso del acero) y se defina el esfuerzo permisible en función del esfuerzo de falla se estará diseñando plásticamente, por lo cual es impropio el término de diseño elástico.
 

 
DISEÑO PLÁSTICO:
Actualmente las estructura se diseñan teniendo en cuenta separadamente lascargas P que se multiplican por un factor de carga Fc > 1 que amplifica las cargas, y por otro lado la resistencia del elemento se obtiene nominalmente considerando su capacidad última de falla (Rn) para conseguir secciones económicas, se reduce con factores de resistencia Fr < 1; de tal manera que la ecuación básica de diseño resulta:
FcP < FrRn
De donde: F.S. a la falla = Fc > 1/Fr < 1 >> 1

Sin embargo, este diseño denominado comúnmente "plástico" debería llamarse "diseño por factores de carga y resistencia", pues si en lugar de elegir la resistencia a la ruptura (Fu) tomamos el esfuerzo de fluencia (Fy) obtenemos un diseño elástico

El método LRFD y el de las NTC-Metálicas siguen este método para el diseño por estados límites de falla; es decir, el...