Estructurass

DISEÑO ESTRUCTURAL
OBJETIVOS
1. Analizar el comportamiento de los materiales a usar en la construcción de una edificación.
2. Analizar a que esfuerzos se encuentran sometidas las estructuras y elementos estructurales
3. Diseñar la estructura, tomando en cuenta las cargas ultimas mayoradas y de servicio a las que estará sometida la estructura
4.
INTRODUCTION

La ingenieríaestructural se encarga de estimar la resistencia máxima de elementos sometidos a cargas variables, cargas permanentes y cargas eventuales (sismos, vientos, nieve, etc.), procurando un estado de servicio mínimo al menor costo posible.
TIPOS DE ESTRUCTURA
Las tipologías de estructuras se pueden dividir atendiendo a diferentes aspectos:
1.- Espaciales o planas
2.- Materiales: acero, hormigón,madera, mixtas...
3.- Isostáticas, hiperestáticas, hipostáticas.
4.- Uso industrial o residencial: arquitectónico, monumental, artístico
Una vez se conoce cada uno de los ítems anteriores, de la estructura que se desea realizar, el ingeniero estructural debe inferir a que cargas y esfuerzos va a estar sometida la estructura, para esto es necesario, conocer la norma que se aplique en cada casoparticular, en este caso y recientemente actualizada la NSR- 10 (NORMA SISMO RESISTENTE COLOMBIANA), la cual brinda algunos parámetros para un correcto análisis y diseño estructural. Para su desarrollo se debe atender la normativa legal en cada país que establece unos mínimos de modo que se puedan establecer responsabilidades penales en caso de accidente.

ANÁLISIS ESTRUCTURAL
se refiere al uso delas ecuaciones de la resistencia de materiales para encontrar los esfuerzos internos, deformaciones y tensiones que actúan sobre una estructura resistente, como edificaciones o esqueletos resistentes de maquinaria. Igualmente el análisis dinámico estudiaría el comportamiento dinámico de dichas estructuras y la aparición de posibles vibraciones perniciosas para la estructura.
DETERMINACIÓN DEESFUERZOS
El tipo de método empleado difiere según la complejidad y precisión requerida por los cálculos:
Métodos clásicos:
Para estructuras muy sencillas entre los que se encuentran la teoría de vigas de Euler-Bernouilli es el método más simple, es aplicable sólo a barras esbeltas sometidas a flexión y esfuerzos axiales. Naturalmente no todas las estructuras se dejan analizar por este método. Cuandoexisten elementos estructurales bidimensionales en general deben emplearse métodos basados en resolver ecuaciones diferenciales.
Métodos programables:
Así para determinar esfuerzos sobre marcos o pórticos se usa frecuentemente el método matricial de la rigidez basado en el modelo de barras largas, que modela los elementos resistentes como elementos unidimensionales sometidos predominantementea flexión.
Cuando se trata de analizar elementos más pequeños o con forma irregular donde pueden producirse concentraciones de tensiones se usan métodos numéricos más complejos como el Método de los elementos finitos.

MODELOS MATERIALES
Dentro del análisis estructural es importante modelar el comportamiento de los materiales empleados mediante una ecuación constitutiva adecuada. Los tiposmodelos de materiales más frecuentes son:
Modelo elástico lineal e isótropo, el más usado, ya que el teorema de Rivlin-Ericksen permite establecer que para deformaciones suficientemente pequeñas todo sólido elástico es asintóticamente lineal e isótropo.
Modelo elástico lineal otrotrópico, constituye una modificación de modelo isótropo para materiales cuya resistencia y comportamiento depende de ladirección, laminados, elementos de madera, etc., requieren modelos ortótropos para ser adecuadamente modelizados.
Modelos de plasticidad y viscoplasticidad. Los metales a partir de ciertos valores de tensión experimentan deformaciones plásticas irreversibles, así como otras no linealidades. El cálculo plástico a costa de complicar las leyes materiales una predicción más exacta de las cargas de...