criterios de diseños

Cargas y Criterios de Diseño.
El criterio de diseño estructural consiste en seleccionar las secciones óptimas de los miembros, con sus correspondientes uniones y conexiones, entre un conjunto de alternativas para cada caso en particular. Para ellos se pueden emplear métodos que tomen en consideración el comportamiento de las estructura en rango puramente elástico, o método que permitan laincursión de algunas secciones del sistema en rango inelástico.
a) Diseño en Rango Elástico.
Las normas que permiten el diseño de las estructuras aceptando su comportamiento en rango elástico exclusivamente, se basan en las cargas de servicio actuantes en los diferentes niveles del edificio, y en los esfuerzos admisibles de trabajo, que resultan una fracción de los esfuerzos de cedencia. En estecaso, todos los miembros de la estructura deben cumplir con las hipótesis básicas de las leyes de la elasticidad que se enumeran a continuación:
Es validad la ley de Hooke, que implica la proporcionalidad entre los esfuerzos y deformaciones.
Los valores del módulo de elasticidad longitudinal E, del módulo de corte G y el coeficiente de Poisson v. permanecen constantes durante de la respuestadel sistema bajo las cargas aplicadas. Es válido el principio de superposición entre causas y efectos.
En flexión, las secciones planas antes de la deformación continúan planas luego de producida, según la ley de Navier e hipótesis de Bernoulli. Igual criterio para secciones circulares solicitadas a torsión no restringida.
Se deprecia la influencia de los esfuerzos residuales o los efectosderivados de las concentraciones de esfuerzos de diseño.
Es válido el principio de las deformaciones virtuales, para el cual su magnitud en muy pequeña en relación a las dimensiones de los miembros solicitados. Por ello las ecuaciones de equilibrio se plantean en el cuerpo sin deformar, con un análisis de primer orden.
Los criterios elásticos han sido usados durante muchos años con éxito en eldiseño de las estructuras de acero. Surge entonces la pregunta ¿Porqué la actualidad se prefiere la aplicación del criterio de los estados límites? La respuesta es muy amplia. Ante todo este último criterio permite tener una visión más general del problema, cuando un sistema estructural, bajo cargas superiores a la prevista en el análisis, plastifica algunas de sus secciones en una redistribucióninterna de esfuerzo, de modo de recurrir a su energía de reserva de deformación para continuar resistiendo y mantener la estructura en pie.
Las estructuras de acero, en especial las de bajo contenido de carbono, tienen una suficiencia ductilidad que les permite comportarse de la forma indicada, y ofrecer un factor de seguridad adecuado para la más desfavorable combinación de las cargas exterioresactuantes.
De modo que tanto los criterios elásticos como los de estados limites nos permiten diseñar estructuras suficientemente seguras. En algunos casos, además, estos últimos criterios permiten un cierto ahorro de material según el tipo de estructura, en especial cuando las cargas vivas son pequeñas comparadas con las permanentes.
b) Diseño para los estados límites.
La nueva norma deEstructuras de Acero para Edificaciones, Método de los Estados Limites. Covenin-Mindur 1618-98, de Ref. 1, se basa en la consideración de los estados límites de utilidad estructural. El estado límite es la situación más allá de la cual una estructura, miembro o componente estructural no es más apta para satisfacer la función prevista.
Entre los límites de utilidad estructural se pueden mencionar : Ellímite de resistencia, el límite de deformabilidad, la fractura frágil, el colapso plástico, las vibraciones excesivas, la fatiga, la inestabilidad, el volcamiento, el deterioro, los efectos que sobrepasan las máximas condiciones aceptables de servicio y confort, etc.
Por lo tanto, el objetivo del análisis y diseño según la teoría de los estados limites, es mantener la estructura alejada de la...