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• Jhordan Ivan Abanto Tamayo

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IDEALIZACIONES ESTRUCTURALES

ESTRUCTURAS Y CARGAS

Ingº ANITA ALVA SARMIENTO

TEMAS DEL SILABO A DESARROLLAR

ESTRUCTURAS Y CARGAS

Ingº ANITA ALVA SARMIENTO

1. INTRODUCCIÓN: Una de las experiencias más apasionadas que vive el joven ingeniero civil dedicado a las estructuras, es la de relacionar los conocimientos adquiridos en sus cursos a la realidad. Toda estructura hecha en la realidad debe ser llevada a su idealización estructural. Muchas veces, existe cierta dificultad para idealizar estructuras, es por esta razón que se darán algunas pautas y suposiciones necesarias para poder idealizar sin dificultad los diferentes tipos de estructuras que existen. ESTRUCTURAS Y CARGAS

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2. CASOS TÍPICOS: • Losa aligerada: Para el diseño de la losa aligerada consideramos como si estuviera apoyada pobre las vigas o muros de albañilería, se considera como una viga continúa.

L= Luz libre, es decir luz entre apoyos. El peso por metro de longitud, se obtiene haciendo el metrado de cargas ESTRUCTURAS Y CARGAS

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• Vigas: Las vigas son elementos estructurales horizontales (mayormente), que al ser parte de una estructura aporticada, forman con las columnas: un pórtico.

CORTE A -A ESTRUCTURAS Y CARGAS

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Si la rigidez de la viga es similar a la rigidez de la columna al hacer la idealización estructural lo haremos como si fuera pórtico. La idealización estructural será:

El peso total vendrá dado por las cargas que recibe la viga (losa aligerada, ladrillo hueco, sobrecarga, peso propio de la viga, etc.) se estudia en el capítulo de metrado de cargas.

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• Muros o Placas Si la rigidez de la columna es mucho mayor que la rigidez de la viga es decir cuando estamos en presencia de placas, la idealización estructural será:

Cuando la viga se apoya en placas se considera empotrada debido a que la rigidez de la placa es mucho mayor que la viga. ESTRUCTURAS Y CARGAS

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• Escalera Una escalera se idealiza como una viga simplemente apoyada, identificando las zonas de carga correspondiente a los descansos y la zona que tiene los peldaños.

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• Idealización de una Rótula En toda rótula el momento es cero, sólo hay fuerza de corte y fuerza axial.

En la práctica la rótula se puede ver en:  Estructuras de acero: En la unión de dos elementos mediante un pin.  En concreto armado: En los puentes ESTRUCTURAS Y CARGAS

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3. IDEALIZACIONES ESTRUCTURALES DIVERSAS Caso Nº 1:

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Se considera empotrado porque las rigideces de las placas son mucho mayores que las rigideces de las vigas. Consideramos un apoyo móvil, porque las columnas C1 son columnas cuyas rigideces son mucho menores que las rigideces de las vigas. Por ejemplo: a = 2.00 m, b = 0.60 m, c= 0.20 m.

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Caso Nº 2 Si en lugar de placas la planta tuviera columnas cuyas rigideces no son muy grandes respecto a las vigas V1, pero las rigideces de las vigas V1 son mucho mayores respecto a las columnas C2, la idealización estructural será:

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Caso Nº 3

Cuando las columnas y las vigas tienen rigideces aproximadas, la idealización estructural será:

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Para el diseño de la losa se idealiza de la siguiente manera: ESTRUCTURAS Y CARGAS

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Caso Nº 4

Frecuentemente encontramos estructuras del tipo empotrado - articulado cuya idealización es:

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Caso Nº 5 La idealización de elementos articulados aparecen cuando se trabaja con losas aligeradas o macizas apoyados sobre muros; así por ejemplo:

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4. TIPOS DE CARGA Y SU IDEALIZACIÓN ESTRUCTURAL a. Carga distribuida

• Carga distribuida rectangular:

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Observado el gráfico, para el caso del pórtico central tenemos, que las cargas que está soportando son:  Peso de la losa aligerada.  Peso propio de la viga principal V1  Peso de las vigas V2  Peso propio de columnas C1

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El pórtico está recibiendo su propio peso y de las demás partes de la estructura lo hace según el gráfico adjunto.

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Las partes de la estructura que actúan como carga distribuida sobre el pórtico son:  Para losa aligerada consideramos que el pórtico recibe el 50% de cada lado de la losa.  Peso propio de la viga principal.  Para vigas secundarias, trabajamos con media viga.  Se considera toda la columna y para calcular el ancho de la cimentación.

 Para el análisis de la fuerza sísmica de las columnas, consideramos media columna en cada extremo

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• Carga distribuida triangular:

La carga triangular aparece cuando se van a techar losas en esquinas la proporción de cargas que recibe cada pórtico viene dado por:

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b. Carga concentrada:

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El muro 4-8 está actuando en forma distribuida sobre la viga 48. Si las vigas 3-5, 2-6, 1-7, son portantes entonces la losa está apoyándose en ellos por lo tanto está armado como se muestra en la figura. Al estar armada así, entonces no actúa como carga distribuida sobre la viga 4-8. El peso propio de la viga 4-8 nos dan un peso que actúa en forma distribuida sobre 4-8. El peso del muro más el peso de la viga 4-8, nos dan un peso que actúa en forma distribuida sobre 4-8.

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Las reacciones WT/2 actúan sobre la viga 2-6 y 3-5 como carga concentrada tal como se muestra en la figura.

La carga distribuida en 2-6 viene dada por el peso propio de la viga y la losa aligerada que es WL. Por la forma como está la losa esta transmitiendo carga a la viga y ésta a las columnas. Si la losa esta armada en el sentido mostrado entonces la viga 4-8 recibe el peso de la losa más el muro El peso que recibe la viga 4-8 es: - Peso del muro - Peso de la losa - Peso propio de la viga 4-8. ESTRUCTURAS Y CARGAS

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