Calculo de estructuras

1.- DEFINICIÓN DE ESTRUCTURA.

Es el conjunto de elementos resistentes capaces de soportar las cargas que actúan sobre esta, manteniendo la forma y cualidades de la estructura a lo largo de su periodo de servicio, bajo la acción de cargas y agentes exteriores a que ha de estar sometido.
La estructura soporta las cargas exteriores (acciones y reacciones), las cuales reparten su efecto porlos diferentes elementos estructurales que resultan sometidos a diferentes esfuerzos, los cuales inducen un estado tensional, que es absorbido por el material que la constituye.

3.- FUERZAS PRINCIPALES EN ESTRUCTURAS.

Hay dos tipos de fuerzas en estructuras: Fuerzas interiores (esfuerzos) y fuerzas exteriores (cargas).
Ejemplo: sostener un cubo de agua con el brazo: F.ext.= carga= cubo //F.int. = esfuerzo = músculo brazo.

3.1.- Fuerzas interiores = Esfuerzos (Esfuerzos = Fuerzas de reacción dentro de la pieza)
3.2.- Fuerzas exteriores = cargas:

- Estáticas (peso de la estructura, muebles, etc.) , no existe cambio en direccion, magnitud y sentido.
- Dinámicas (viento, personas en movimiento, etc.) existe cambio en direccion magnitud y sentido.

Ademas pueden haberfuerzas horizontales como el viento.

8.- MATERIALES DE ESTRUCTURAS. (Obtención, Tipos, Propiedades y Aplicaciones)

Todos los sólidos tienen las propiedades de resistencia mecánica, rigidez y estabilidad de las piezas de una estructura.
Resistencia mecánica: fuerzas internas máximas o tensiones que es capaz de desarrollar dicho cuerpo.
Rigidez: capacidad de oposición a las deformaciones.Estabilidad: capacidad de un elemento de oponerse a perturbaciones, manteniéndose en equilibrio.

a) Madera: Es un material combustible, teniendo un buen comportamiento ante el fuego. Es el primer material que resiste igual a tracción y a compresión dependiendo de sus fibras de ser o no lo suficiente resistente. Es el único material vivo utilizado en construcción y no puede compararse enduración a la piedra o hormigón.
* Propiedades: Dureza media, ligero, flexible, fácil de trabajar (moldeable).

b) Acero:
* Obtención: Fundición de Hierro (99%) y Carbono (1%). Si se añade Cromo o Niquel es inoxidable.
* Propiedades: Dureza alta, no frágil, flexible, presenta ductilidad lo que permite grandes deformaciones antes de la rotura, moldeable a altas temperaturas.
Cuantomayor resistencia menos deformación y mayor ductilidad.

c) Hormigón: Es una piedra artificial, que trabaja bien a compresión.
- Obtención: Mezcla proporcionada de: arena, cemento, agua, áridos.( y acero si es hormigón armado)
- Tipos de acero: Hormigón en masa (poco práctico, solo de relleno), hormigón armado.
- Propiedades: Dureza alta, frágil a tracción y flexión, moldeable,(fragua en 21 días).

TEORIA DE LA ELASTICIDAD Y RESISTENCIA DE MATERIALES
Es aquella que tiene como objetivo sabiendo las dimensiones y las fuerzas exteriores determinar la el estado tensional, las deformaciones y translaciones que experimenta cada punto de un cuerpo material, al serle aplicado un sistema de fuerzas exteriores
La resistencia de materiales: Conociendo el sistema de fuerzasexteriores y las características del material a utilizar, determinar la forma y dimensiones de la pieza que debe resistirlas, para alcanzar con una cierta seguridad, una máxima economía.

ESTADOS LIMITES
Son aquellas situaciones en las que, de ser superadas, puede considerarse que el edificio no cumple alguna de los requisitos estructurales para las que ha sido concebido.
Estados límite últimosSon los que, de ser superados, constituyen un riesgo para las personas, que pueden ser los debidos a:
a) pérdida del equilibrio del edificio, o de una parte estructuralmente independiente, considerado como un cuerpo rígido;
b) fallo por deformación excesiva, transformación de la estructura o de parte de ella en un mecanismo, rotura de sus elementos estructurales (incluidos los apoyos y la...