Ingenieria

Definición de diseño estructural

UNIDAD 1
Introducción al diseño estructural

¿Que es el diseño estructural?

Asignatura : Diseño Estructural
Autores:

Dr. Jorge Varela Rivera
Dr. Luis Fernández Baqueiro
Facultad de Ingeniería
Ingeniería Civil

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Definición de diseño estructural

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Definición de diseño estructural
Se debe diseñar una estructura para que:

El problemaque enfrenta el ingeniero al diseñar
una estructura

Cumpla una determinada función
Tenga un comportamiento adecuado (R, K, D)
Resista las cargas durante su vida útil
Tenga un grado de seguridad razonable
Sea durable
Mantenga un costo dentro de límites económicos
Satisfaga determinadas exigencias de estética

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El proceso del diseño estructural

Definición de diseñoestructural
Las consideraciones anteriores muestran que la
solución al problema de diseño estructural no
puede obtenerse mediante un proceso matemático
rígido, donde se apliquen rutinariamente un
determinado conjunto de reglas y formulas

Pasos del proceso de diseño estructural:
Identificar el problema de diseño
Estructuración
Análisis de la estructura
Dimensionamiento
Entrega deresultados
Supervisión

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El proceso del diseño estructural

El proceso del diseño estructural

Estructuración.- se determinan:

Identificar el problema de diseño, el cual surge de
una necesidad

El tipo de material
La forma global de la estructura
El arreglo de sus elementos
Las dimensiones preliminares (propuestas)

Salvar un claro
un puente, una trabe, etc.

Encerrar unespacio
un edificio, una bodega, una casa, etc.

Contener un empuje
Un silo, una presa, un tanque, etc.

¿Porque es importante identificar el
problema?

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El proceso del diseño estructural

El proceso del diseño estructural
En la estructuración se deben considerar los
siguientes puntos:

Estructuración
En este parte del proceso de diseño es importante la
intuición y laexperiencia del diseñador

1) Resista con un margen de seguridad adecuado las
cargas a las que pueda estar sujeta durante su vida útil

Muchos de los sistemas estructurales “tradicionales”, y sus
ventajas y desventajas son conocidos

2) Cumpla con criterios de servicio
Desplazamientos, vibraciones y agrietamientos

Se recomienda proponer y ensayar diversas
estructuraciones para resolverel problema de diseño

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El proceso del diseño estructural

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El proceso del diseño estructural

3) La capacidad global de una estructura depende con
frecuencia de la resistencia de los elementos que la integran
y sus conexiones

4) La forma de fallar de la estructura es un aspecto importante
que debe considerarse en el diseño

Resistencia de las
conexiones

Se prefiere unafalla dúctil ( flexión )
Se evita la falla frágil ( cortante, torsión, etc. )

Resistencia a nivel local
Resistencia a nivel global

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El proceso del diseño estructural

El proceso del diseño estructural
Existe riesgo de inestabilidad en estructuras o elementos
esbeltos en los que la falla por pandeo puede presentarse
antes de que los esfuerzos actuantes alcancen a losde
falla

5) En algunas ocasiones la capacidad local o global de una
estructura depende de aspectos no relacionados con la
resistencia, por ejemplo:
Inestabilidad o pandeo
Volteo
Deslizamiento, etc.

calcular
columna con
P/A ?

Pandeo local
Pandeo global

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El proceso del diseño estructural

El proceso del diseño estructural

Existe riesgo de volteo en estructurassujetas a fuerzas
laterales (sismo, viento, etc.). El volteo puede ser con
respecto a la base o algún punto intermedio

Existe riesgo de deslizamiento en estructuras sujetas a
fuerzas laterales (sismo, viento, etc.). El deslizamiento
puede ser con respecto a la base o algún punto
intermedio

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El proceso del diseño estructural

El proceso del diseño estructural
Análisis...