Cargas vivas
El diseño estructural es un proceso individual donde el ingeniero debe planificar junto con el arquitecto el arreglo de espacios, vanos, accesos, altura de pisos, tamaño de los elementos, economía, resistencia adecuada y mantenimiento. En el proceso de diseño se deben contemplar tres importantes fases, a saber:
1) Definición de las prioridades. Unaestructura es construida para llenar alguna necesidad. Los propietarios y el usuario deben estar al tanto de los atributos propuestos para la edificación como los requerimientos de funcionalidad, requerimientos estéticos y economía.
2) Desarrollo del concepto del proyecto. De acuerdo a las necesidades del proyecto los primero bosquejos o anteproyecto. El primer prediseño de todas lasáreas de la ingeniería civil envueltas en el proyecto debe ser trabajado.
3) Diseño final de los sistemas. Una vez el concepto general ha sido desarrollado, el sistema estructural definitivo puede ser calculado, con todos los elementos proporcionados para resistir las cargas, los dibujos definitivos y la posibilidad de que la construcción pueda hacerse por métodos constructivos adecuados. 1.1 ESTADO LÍMITE
Cuando una estructura o elemento estructural se convierte en inadecuada para su uso, se dice que ha alcanzado su estado límite. Los estados límites de diseño comúnmente usados son:
1) Estado límite de servicio. Cuando se interrumpe el servicio de la estructura. Presenta poca probabilidad de ocurrencia. Son criterios que gobiernan el uso normal y la durabilidad.2) Estado límite de resistencia o estado límite último. Incluye el colapso de la estructura. Presenta muy poca probabilidad de que ocurra. Corresponden a la máxima capacidad portante
3) Estados especiales de carga: donde el daño y colapso de la estructura se incluyen simultáneamente.
Se puede llegar al estado límite de servicio por los siguientes factores:
a) Deflexiones excesivas para el uso normal de la estructura, que conlleven a fisuras prematuras y excesivas. Puede ser visualmente inaceptable y puede causar daños en elementos no estructurales.
b) Desplazamientos excesivos aunque no impliquen pérdida de equilibrio.
c) Daños locales como corrosión y ataque químico al concreto producido por ambientes agresivos.
d) Vibracionesexcesivas producidas por elementos móviles o cargas cíclicas.
e) Daño local evitable con la construcción de juntas de expansión y control o con la disposición adecuada del refuerzo.
Se puede llegar al estado límite de resistencia o estado límite último debido a:
a) Las fuerzas mayoradas sean mayores que la resistencia de diseño de la estructura.
b) Perdida de equilibrio en algún sector o toda la estructura debido a la degradación en la resistencia y rotura de algunos o la gran mayoría de los elementos, lo que puede conducir al colapso de la estructura. En algunos casos un problema local menor puede afectar elementos adyacentes y estos a su vez afectar sectores de la estructura que determinen el colapso parcial o total.
c) Transformaciónde la estructura en un mecanismo y la consiguiente inestabilidad que conlleve a cambios geométricos incompatibles con las hipótesis iniciales de diseño.
d) Falta de integridad debido a la ausencia de amarres adecuados entre los diferentes elementos que conforman la estructura.
e) Fatiga en la estructura y fractura en elementos debido a ciclos repetitivos de esfuerzos por cargas deservicio.
Se puede llegar a estados límites especiales cuando hay daños o falla debido a condiciones anormales de carga, tales como:
a) Daño o colapso en sismos extremos.
b) Daños estructurales debido al fuego, explosiones o colisiones vehiculares.
c) Efectos estructurales de la corrosión y deterioro.
Existen dos procedimientos de diseño:
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