facu ite tp 1.docx

Trabajo Práctico Nº1 Cargas 1. Elaborar en grupo una defnición de ARQUITECTURA. 2. Defnir "Estructura resistente" Cu!l es su fnalidad #. $or %u& es i'portante el conoci'iento de las estructuras al 'o'ento de dise(ar una obra de ar%uitectura ar%uitectura ). Enu'erar las e*igencias b!sicas estructurales + defnir cada una. ,. Defna + e*pli%ue %ue es una CAR-A. . Clasif%ue las cargas seg/n0 a seg/n su origen e3e'plos b seg/n su estado inercial e3e'plos c seg/n su tiempo de aplicación e3e'plos d seg/n su ubicación en el espacio e3e'plos e seg/n su recta de acción e3e'plos 4. En %u& unidades se 'iden las cargas0 a Cargas %ue act/an sobre una losa. b cargas %ue act/an sobre una viga. c cargas %ue act/an en una columna. 5. Qu& es un diagra'a de cargas Defnir + grafcar con e3e'plos. 6. Qu& representan representan las siguientes letras Q7D7$ 'a+/scula + 'in/scula respecti8a'ente -rafcar sobre e3es cartesianos. 19. -rafcar e3e'plos de cargas Colineales Concurrentes + $aralelas.

1 Ar%uitectura0 Arte + ciencia :uncional de organi;ar 'odifcar + alterar espacios %ue accionan + reaccionan ba3o las cargas de ser8icio. ?u fnalidad es la de recibir resistir + trans'itir las cargas a los apo+os sin su:rir de:or'aciones inco'patibles en relación con el 'aterial al estado de solicitación + al uso de los edifcios. # la estructura + ar%uitectura 8an de la 'ano son inseparables. @a estructura es un co'ponente esencial de la ar%uitectura +a sea para construir un si'ple re:ugio o cerrar grandes espacios donde se re/nen centenares de personas. @a estructura =ace al e%uilibrio est!tico de la construcción pero si bien este en su fn in'ediato la estructura debe cu'plir la :unción de organi;ar dar sentido estructurar la totalidad es i'portante saber +a %ue la :unción del ar%uitecto es saber in8estigar + ad%uirirse al dise(o + :uncionalidad estructural. Dado %ue la estructura no se puede concebir co'o un =ec=o aislado sino co'o una parte indi8isible de la obra ar%uitectónica cual%uier an!lisis %ue se encare deber! =acerse en relación con el con3unto + en relación con la estructura 'is'a. ) Estas e*igencias son las %ue debe'os tener en cuenta para una estructura ópti'a son0 Funcionalidad, estética, euilibrio, estabilidad, resistencia

Buncionalidad0 ?e tendr! en cuenta si se cu'plen la condiciones :uncionales del edifcio +a %ue estas son pre8ias al dise(o de la obra + por lo tanto la estructura deber! :acilitar o por lo 'enos no inter:erir en el buen :unciona'iento ar%uitectónico. En cientos de casos las e*igencias :uncionales pueden llegar a condicionar en grado su' las posibles soluciones estructurales. ?e 8erifcara si el siste'a estructural elegido se adapta a la condicionantes con la '!*i'a e*ibilidad en cuanto a ;onifcación circulación di'ensiones de locales siste'as de creci'ientos e instalaciones. Estetica0 El ar%uitecto al decidir el siste'a estructural %ue considera '!s con8eniente para e*presar su concepto del edifcio i'pone sus postulados est&ticos a la estructura. Independiente'ente de ello por tratarse de un =ec=o :or'al la estructura es de por si portadora de e'oción est&tica.

?eg/n los espacios ar%uitectónicos %ue la estructura contribu+e a li'itar o sostener el an!lisis de los aspectos est&ticos ser! planteado de di:erente 'anera co'o por e3e'plo el caso de edifcios pe%ue(os + de poca co'ple3idad estos casos es posible %ue la estructura se subordine a la :unción + se con:unda con los ele'entos de cerra'iento por lo %ue el aporte puede ser 'u+ li'itado + los 8alores est&ticos aparecer!n en :unción del con3unto.

E%uilibrio0 Es :unda'ental +a %ue se relaciona con la garant>a de %ue la estructura o cual%uiera de sus partes sea capa; de generar 'ecanis'os %ue e%uilibren las acciones con las reaccione conduciendo las cargas a los apo+os. @a resultante entre :uer;as acti8as + reacti8as debe ser nula es decir no se 'o8er! no su:rir! despla;a'ientos debiendo soportar sin peligro las cargas de ser8icio %ue se pudieran producir a lo largo de su 8ida /til. El e%uilibrio de un cuerpo puede ser0

!uper"cie cóncava

super"cie conve#a

super"cie plana

Estabilidad0 El e%uilibrio a su 8e; debe ser estable es decir no deber! alterarse por la aparición desaparición o 'odifcación de las cargas de ser8icio. @a estructura en su con3unto generar! distintos estados de e%uilibrio en :unción de las di:erentes co'binaciones %ue pudiera producirse entre las cargas per'anentes + accidentales a lo largo de su 8ida /til. o deber! e*istir la posibilidad de 'o8i'ientos inaceptables co'o por e3e'plo0 desli;a'ientos o 8uelcos.

Inestabilidad debido a acciones =ori;ontales
Resistencia0 Concierne a la integridad de la estructura + cada una de sus partes. o debe e*istir peligro de rotura del con3unto o sus partes el 'aterial de la estructura estar! usado en cantidad + calidad sufcientes co'o para soportar las acciones de las di:erentes solicitaciones sin ro'perse ni su:rir de:or'aciones inaceptables. @a de:or'ación probable ba3o condiciones e*tre'as de carga deber! 'antenerse por deba3o de los l>'ites co'patibles con el 'aterial el buen :unciona'iento + el aspecto del edifcio.

Un dise(o estructural el cual resista distintos tipos de :uer;as <=ori;ontal + 8ertical.

Econo'>a0 En la elección del siste'a estructural '!s adecuado a los fnes pre8istos de los 'ateriales + t&cnicas constructi8as a utili;ar inter8endr! el principio de la econo'>a entendida en el sentido de obtener la 'e3or solución con el '!*i'o rendi'iento + el '>ni'o consu'o. anteni'iento0 si bien los costos iniciales suelen ser i'portantes no puede e8itarse la consideración de los 'is'os en :unción de los insu'os necesarios para el 'anteni'iento de la estructura en condiciones de traba3o a lo largo de su 8ida /til. As> pode'os encontrarnos con soluciones de ba3o costo inicial %ue pueden 8er co'pro'etida de efciencia sin un adecuado + siste'!tico 'anteni'iento lo %ue puede reducir notable'ente su ca'po de aplicación.

, Considera'os carga a toda causa capa; de producir estados tensionales en una estructura o ele'ento estructural.  Clasifcación de las cargas0

a ?eg/n su origen0

$ravitacionales% son las %ue act/an sobre una estructura co'o consecuencia

de la acción de la gra8edad <:uer;a de atracción %ue e3erce la tierra sobre todos los cuerpos por lo tanto sie'pre tienen dirección 8ertical co'o por e3e'plo0 el peso propio 'uebles personas.

&ólicas% son a%uellas producidas por la acción del 8iento %ue a:ectara a las

construcciones seg/n sea su i'plantación altura e incidencia en relación con su peso. ?>s'icas0 son las originadas por los :enó'enos s>s'icos o terre'otos producen sacudidas + oscilaciones pro8ocando 'o8i'ientos en el terreno donde se apo+a la estructura e*igiendo a estos es:uer;os adicionales para 'antener el e%uilibrio. &speciales0 pueden ser originadas por 'a%uinarias o 'ecanis'os. Fibradores

para asenta'iento del colado de =or'igón en un entrepiso c=o%ue de un auto contra una colu'na de estaciona'iento 8ibraciones por cercan>a de0 autopistas :errocarril 'a%uinas. I'pacto producido por ca>da de contrapeso de ascensor. Traslado de '!%uinas durante el 'onta3e. $resión del agua
contención. !'smicos% pro8ienen de :enó'enos s>s'icos %ue son 'o8i'ientos del suelo

originados por placas %ue c=ocan. ?e producen sacudidas oscilaciones + ondas %ue pro8ocan 'o8i'ientos en el terreno donde est! apo+ado la estructura. Est!s cargas pueden ser de origen 8olc!nico o de origen tectónico. Este tipo de cargas tienen una dirección =ori;ontal %ue se traduce en :or'a de ondas + generan estos 'o8i'ientos 8erticales + =ori;ontales Por de(ormación0 son originadas por cargas internas a la estructura + no

e*teriores co'o las anterior'ente estudiadas. ?on debidas a de:or'aciones %ue la estructura su:re por di8ersas causas0  T&r'icas0 las di:erencias de te'peratura pro8ocan en los sólidos dilataciones + contracciones si el sólido est! confnado entre ele'entos r>gidos %ue le i'piden la de:or'ación se origina una carga7 Descenso de apo+os0 causa por ci'entación so'etido al peso de un edifcio un suelo de resistencia no uni:or'e puede ceder '!s %ue una parte espec>fca de

la :undación %ue en otra. El asenta'iento no uni:or'e no i'plica al edifcio ninguna carga adicional pero su parte apo+ada soporta una carga 'a+or + distinta %ue a%uella para la cual :ue pro+ectada al 'is'o tie'po %ue la parte no apo+ada ta'bi&n se =alla so'etida a un es:uer;o tal co'o lo de'uestran los diagra'as de de:or'ación total. Fariación de propiedades0 las trans:or'aciones %u>'icas + la condicionantes a'bientales pueden pro8ocar de:or'aciones %ue se traducen en cargas co'o por e3e'plo0 @a contracción del =or'igón por :ragGe o el traba3o de la 'adera por la 8ariación del tenor de =u'edad. b ?eg/n su estado inercial0 @a clasifcación =ace re:erencia al estado de reposo o 'o8i'iento %ue tiene la carga en el 'o'ento de actuar. &státicas% son las %ue durante su tie'po de aplicación no ca'bian nunca su

estado de reposo o lo =acen 'u+ lenta'ente en el tie'po. En todos los casos son las cargas %ue durante el tie'po %ue act/an est!n en estado de reposo + por e*tensión a%uellas %ue tienen estado inercial despreciable co'o por e3e'plo0 publico en una sala de espect!culos personas en edifcios de ofcinas + 8i8iendas el preso propio de la obra. )inámicas% son las cargas %ue 8ar>an r!pida'ente en el tie'po. ?eg/n la

dirección de su 'o8i'iento se pueden clasifcar en. ó8iles0 a%uellas en las cuales la dirección de despla;a'iento de la carga es paralela al plano de aplicación de la 'is'a + la dirección de aplicación de la carga perpendicular a dic=o plano por e3e'plo0 8e=>culos en 'o8i'iento. De i'pacto0 son a%uellas en las cuales la dirección de la carga coincide con la dirección del 'o8i'iento + esta es a su 8e; perpendicular al plano de aplicación de la carga co'o por e3e'plo0 p/blico senado sobre gradas. De Resonancia0 7 Resonancia0 Esto se e*plica 'ediante la teor>a %ue plantea %ue todas las estructuras son en cierta 'edida el!sticas + pueden de:or'arse ba3o la acción de cargas + luego 8ol8er a suposición inicial una 8e; desaparecida la 'is'a. El tie'po %ue dura una oscilación co'pleta en una estructura se deno'ina $ERIHD BUDAETA@ cu+a relación directa con su rigide;. Cuando una carga din!'ica act/a r>t'ica'ente en una estructura esta 8ariación r>t'ica tiene una probabilidad de coincidir con el periodo +a 'encionado lo %ue =ace %ue la estructura oscile en a'plitud creciente au'enten las de:or'aciones =asta su e8entual rotura. E3e'plo0 puente de Taco'a en EE.UU o el tirón de una ca'pana donde si bien la :uer;a %ue se le aplica es pe%ue(a pero dura un tie'po prolongado por lo %ue produce e:ectos crecientes c ?eg/n su tie'po de aplicación. Permanentes% son a%uellas cargas %ue persisten durante toda la 8ida /til de la

estructura.

*ccidentales0 son a%uellas cargas cu+a 'agnitud +Jo posición puede 8ariar a

lo largo de 8ida /til de la estructura co'o por e3e'plo0 las personas el 8iento los 'uebles + a%uellas %ue no se pueden pre8er con anterioridad co'o por e3e'plo0 los terre'otos.

d?eg/n su ubicación en el espacio0 Concentrada o puntuales 0 son las cargas %ue act/an sobre una superfcie 'u+

reducida con respecto a la superfcie total co'o por e3e'plo0 las colu'nas o el ancla3e de un tensor. )istribuidas0 son a%uellas cargas %ue act/an sin solución de continuidad a lo

largo de todo ele'ento estructural o en parte del 'is'o. Uni:or'e'ente distribuidas0 son a%uellas cargas %ue 'antienen un 8alor constante en toda su e*tensión co'o por e3e'plo0 el peso propio de una losa o la presión de agua en el :ondo de un tan%ue. o uni:or'e'ente distribuidos0 son a%uellas cargas %ue 8ar>an su 8alor en distintos puntos de su e*tensión co'o por e3e'plo0 la altura de una pared 8ariable o la presión de agua en la pared de un tan%ue.

e ?eg/n su recta de acción0 +erticales 0 por gra8itación o supresión7 ori-ontales  /blicuas.

4 @as cargas se 'iden seg/n su distribución en el espacio por lo tanto pueden ser0 Concentradas%

@as cuales se 'iden por unidad de :uer;a
 7 ele'entos lineales0 unidad de :uer;a * unidad de longitud
1

carga Kg o t

Q @ongitud 

2Carga distribuida0

1?i se trata de una carga concentrada %ue act/a sobre una superfcie 'u+ pe%ue(a con respecto al total solo 'edire'os la cantidad de carga %ue trans'ite.

2 % t J '

or'al'ente se indica con la letra0

0 ANU?CU@A ?I E? CAR-A 0 'in/scula si es carga

 TTA@ total ) 'in/scula si es peso ) ANU?CU@A ?I E?$E? propio $R$I N  'in/scula si es  ANU?CU@A ?I E? sobrecarga ?ORECAR-A

?i se trata de una carga distribuida tiene continuidad a lo largo del ele'ento estructural o parte del 'is'o 'edire'os sobre la ordenada la cantidad de carga + sobre la abscisa la longitud de dic=a carga. @a superfcie del diagra'a representa el 8alor total de la carga. @as superfcies representati8as de cargas distribuidas se ra+an en sentido de las ordenadas.

$ueden ser0 2ni(ormemente distribuidas% cuando 'antiene un 8alor constantes de la

carga en toda su e*tensión. No uni(ormemente distribuidas% cuando la carga 8aria en distintos puntos

de e*tensión. En todos los casos de cargas carga se considera aplicado en el superfcie.

distribuidas el 8alor total de la QM%.@J centro de gra8edad de la 2

QM%.@ Q1 2J# @ )iagrama de carga de una viga

Carga distribuida %
1J# @

6

Carga concentrada0 <a+/scula

0M Carga concentrada M Carga total M D P @ )M $eso propio M Carga 'uerta M ?obrecarga M Carga 8i8a

Carga distribuida uni:or'e <in/scula0 d 'in/scula M Carga 'uerta l 'in/scula M Carga 8i8a  'in/scula M Carga total M d P l

carga Lg o t

% tJ' Q