Tecnica y arquitectura (estructuras)

11/12/2008

Técnica y Arquitectura

Estructuras

Estructuras •Definiciones: Estructura, Fuerza, Leyes de Newton
•Cargas •Equilibrio •Requerimientos •Rigidez y Esfuerzos Rigidez y Esfuerzos ‐Compresión ‐Tensión ‐Corte ‐Flexión ‐Torsión •Desafíos principales de las estructuras p p •Cubrir luces ‐Estructuras a compresión ‐Estructuras a tensión ‐Estructuras a flexión‐Estructuras reticuladas ‐Cáscaras

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Definiciones
•Estructura: Conjunto de cuerpos vinculados entre sí y organizados para  recibir y resistir las fuerzas que actúan sobre estos y transmitirlas al  terreno.

•Fuerza:  Toda acción o influencia capaz de modificar el estado de  movimiento o de reposo de un cuerpo o bien de deformarlo. La fuerza tiene tres variables cuantificables:‐Magnitud: Se mide en unidades de masa  (kilogramos) ‐Dirección: Orientación de la fuerza.Medida como ángulo ‐Sentido: Si la fuerza actúa positivamente o  negativamente a lolargo de la dirección

Definiciones Leyes de Newton
Son tres principios concernientes al movimiento de los cuerpos. La  formulación matemática fue publicada por Isaac Newton en 1687, en su  obra Philosophiae Naturalis Principia Mathematica.Las leyes de Newton constituyen, junto con la transformación de Galileo,  la base de la mecánica clásica. la base de la mecánica clásica

•Primera Ley o de la Inercia En la ausencia de fuerzas exteriores, todo cuerpo continúa en su estado de  reposo o de movimiento rectilíneo uniforme a menos que actúe sobre él  una fuerza que le obligue a cambiar dicho estado. •Segunda Ley o de la FuerzaFuerza es igual a masa por su aceleración (F=ma) •Tercera Ley o de Acción y Reacción Por cada fuerza que actúa sobre un cuerpo, éste realiza una fuerza igual  pero de sentido opuesto sobre el cuerpo que la produjo.

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Cargas Tipos
•Cargas:  Fuerzas que actúan sobre las estructuras, pudiendo  producir modificaciones y deformaciones que pueden provocar la  ruptura o falla. •Las cargas se pueden clasificar en dos tipos ‐Cargas muertas: peso propio y cualquier otro elemento de la  construcción que se supone permanecerá en un lugar de  forma permanente (cielo falso, piso, paredes, ventanas,  instalaciones). instalaciones) ‐ Cargas vivas : Incluyen a todos los elementos soportados  por la estructura que se mueven o se moverán durante la vida útil de la estructura, (personas, mobiliario)

Cargas Tipos
Aunque la mayoría de las cargas consideradas dependen de la  fuerza de gravedad y son verticales , existen algunas cargas  laterales que empujan y deforman la estructura de una lado a 
otro. 

•Cargas sísmicas •Viento •Presión del suelo

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Equilibrio Tipos
Todas las cargas pueden ser equilibradas por las reacciones y con ello impedir cualquier movimiento de traslación o giro. • Indiferente: En el cual todas las posiciones son de equilibrio por  lo cual con una pequeña perturbación el cuerpo quedará en otra  posición.  •Inestable: Es aquel que no regresa a su configuración original  g p q p luego de una pequeña perturbación. •Estable: Siempre que recibe una pequeña perturbación  restablece su posición inicial. Este es el que sirve para la arquitectura.

Estructuras Requerimientos
1. Estabilidad. Equilibrio de fuerzas. La suma de  fuerzas y momentos, sobre cada partícula del  sistema es cero. sistema es cero. Resistencia:  analiza las fuerzas desarrolladas  en el interior del material originadas a  consecuencia de las fuerzas aplicadas en él, y  el equilibrio entre ambos sistemas de fuerzas.Eficacia:  Relación entre los resultados  obtenidos y los recursos empleados. Está muy  vinculado con el tamaño, la configuración  geométrica y los materiales.

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Rigidez y Esfuerzo Definiciones
• Rigidez. Es  la relación entre la causa (fuerza) y el efecto  (deformaciones que producen). 
‐La estructura y cada parte de la misma no poseen una única rigidez  L d d l i ú i i id...