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Aproximacion a la tipologia del acero

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Information about Aproximacion a la tipologia del acero

Published on July 21, 2008

Author: gurdaneta

Source: slideshare.net

Description

Contiene un analisis de las tipologias propias del acero estructural
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Acero Estructural: Alternativa al diseño de edificios Principios Analisis Aplicación

DISEÑO ESTRUCTURAL Un arte científico o una ciencia artistica ? “... Mezcla de arte y ciencia, que al combinar el sentir intuitivo del ingeniero experimentado con un sólido dominio de la conducta de los materiales produce una estructura segura, económica y que sirve sus propósitos de servicio al bienestar del ser humano ... Salmon & Johnson 1971

“... Mezcla de arte y ciencia, que al combinar el sentir intuitivo del ingeniero experimentado con un sólido dominio de la conducta de los materiales produce una estructura segura, económica y que sirve sus propósitos de servicio al bienestar del ser humano ...

Principios del diseño. (1) El diseño es un PROCESO por medio del cual se obtiene una solución óptima para satisfacer una necesidad del hombre. El diseño debe obedecer a ciertos criterios que delimitan y orientan las características de la solución. Como siempre existirán intereses en conflicto, será necesario ponderar los diferentes criterios disponibles.

El diseño es un PROCESO por medio del cual se obtiene una solución óptima para satisfacer una necesidad del hombre.

El diseño debe obedecer a ciertos criterios que delimitan y orientan las características de la solución.

Como siempre existirán intereses en conflicto, será necesario ponderar los diferentes criterios disponibles.

Principios del diseño. (2) Algunos de estos criterios pueden ser: Costo mínimo de la solucion estructural Peso mínimo para la estructura Mínimo periodo de construcción Minimización del consumo de recurso humana Minimización del costo de producción Reducción de los costos financieros en la ejecución Maximización de la eficiencia operativa Resistencia óptima a las cargas aplicadas

Algunos de estos criterios pueden ser:

Costo mínimo de la solucion estructural

Peso mínimo para la estructura

Mínimo periodo de construcción

Minimización del consumo de recurso humana

Minimización del costo de producción

Reducción de los costos financieros en la ejecución

Maximización de la eficiencia operativa

Resistencia óptima a las cargas aplicadas

Diseño funcional, que permite suministrar : Areas y tolerancias adecuadas Espacio para instalar servicios Facilidades para el transporte vertical de personas y muebles Iluminacion y ventilacion adecuadas Atractivo Arquitectónico Factibilidad económica. El procedimiento de diseño en edificios consiste en :

Diseño funcional, que permite suministrar :

Areas y tolerancias adecuadas

Espacio para instalar servicios

Facilidades para el transporte vertical de personas y muebles

Iluminacion y ventilacion adecuadas

Atractivo Arquitectónico

Factibilidad económica.

El diseño del entramado , que consiste en la disposición y dimensionamiento de las piezas en tal forma que se permita soportar las cargas de servicio con plena seguridad Es un proceso iterativo, que incluye tres fases de análisis: El procedimiento de diseño en edificios consiste en : Tipologia Dimensionamiento Evaluación

El diseño del entramado , que consiste en la disposición y dimensionamiento de las piezas en tal forma que se permita soportar las cargas de servicio con plena seguridad

Es un proceso iterativo, que incluye tres fases de análisis:

Tipologia

Dimensionamiento

Evaluación

El diseño funcional Debe surgir en forma concurrente, tomando decisiones en forma simultánea con las del diseño arquitectónico, ya que es un elemen to integral del organismo que conocemos como el edificio. Tanto el arquitecto debe comprender el funcio namiento de la estructura como el calculista debe entender las demandas del proyecto : Es un esfuerzo de equipo

Debe surgir en forma concurrente, tomando decisiones en forma simultánea con las del diseño arquitectónico, ya que es un elemen to integral del organismo que conocemos como el edificio.

Tanto el arquitecto debe comprender el funcio namiento de la estructura como el calculista debe entender las demandas del proyecto :

El diseño se piensa para el material!! El éxito en la utilización de un material radica en la elección de los tipos y determinantes estructurales apropiados para el material que se pre tende usar. No se debe apli car el acero a un EDIFICIO CONCEBIDO para usar otro material !!

El éxito en la utilización de un material radica en la elección de los tipos y determinantes estructurales apropiados para el material que se pre tende usar. No se debe apli car el acero a un EDIFICIO CONCEBIDO para usar otro material !!

Tipologia del Acero estructural Una aproximación simple a un problema complejo.

Una aproximación simple a un problema complejo.

El Diseño del entramado El aspecto predominante de este dise ño es el análisis tipológico, que consiste en el estudio de las Formas y Configuraciones que puede asumir una solución estructural en función de las características y limitaciones de determinado material.

El aspecto predominante de este dise ño es el análisis tipológico, que consiste en el estudio de las

Formas y

Configuraciones

que puede asumir una solución estructural en función de las características y limitaciones de determinado material.

El objetivo del análisis tipologico se cumple con El planeamiento que consiste en la identificación de las funciones que debe satisfacer la estructura, determinando los criterios de diseño que servirán para medir la satisfacción del objetivo La determinación de la configuración estructural preliminar , disponiendo los dife rentes elementos de manera que cumplan de la mejor manera los criterios esta blecidos.

El planeamiento que consiste en la identificación de las funciones que debe satisfacer la estructura, determinando los criterios de diseño que servirán para medir la satisfacción del objetivo

La determinación de la configuración estructural preliminar , disponiendo los dife rentes elementos de manera que cumplan de la mejor manera los criterios esta blecidos.

El análisis tipologico consiste en Reconocimiento del problema Visualización de soluciones Planteamiento de alternativas

Reconocimiento del problema

Visualización de soluciones

Planteamiento de alternativas

Seleccion de esquemas válidos Propuesta de solucion. Selección de alternativas El análisis tipologico consiste en

Seleccion de esquemas válidos

Propuesta de solucion.

Selección de alternativas

Reconocimiento del problema(1) Factores externos Las cargas Vivas Muertas Sismos, viento, vibracion Determinantes dimensionales Volumetria Plantas Localización y entorno Limitaciones de espacio. Entrepisos Paredes, puntos fijos Longitud

Factores externos

Las cargas

Vivas

Muertas

Sismos, viento, vibracion

Determinantes dimensionales

Volumetria

Plantas

Localización y entorno

Limitaciones de espacio.

Entrepisos

Paredes, puntos fijos

Reconocimiento del problema(2) Factores propios del material Tipos de vinculo Apernado, soldaduras, monoliticos Simples o complejos Tipos y caracteristicas Perfiles o fabricables Formas propias no deseables Rangos de tamaños

Factores propios del material

Tipos de vinculo

Apernado, soldaduras, monoliticos

Simples o complejos

Tipos y caracteristicas

Perfiles o fabricables

Formas propias no deseables

Rangos de tamaños

Reconocimiento del problema(3) Sistema estructural Edificios compactos Armazones Estructuras superficiales Caracteristicas del proyecto Conjunto Detalles Parametros economicos Magnitud de inversión Costos en sitio Primacia del factor económico

Sistema estructural

Edificios compactos

Armazones

Estructuras superficiales

Caracteristicas del proyecto

Conjunto

Detalles

Parametros economicos

Magnitud de inversión

Costos en sitio

Primacia del factor económico

Tipologia del acero estructural. Corresponde a Entramado Conjuntos volumericos de naturaleza prismática, con vinculaciones semirigidas. Armazones Conjuntos planos intercoinec tados, piezas con uniones liibres.

Corresponde a

Entramado

Conjuntos volumericos de naturaleza prismática, con vinculaciones semirigidas.

Armazones

Conjuntos planos intercoinec tados, piezas con uniones liibres.

Elementos tipologicos fundamentales. Vigas prismaticas Columnas, puntales o soportes Cerchas o armaduras Porticos o marcos Arcos Complejas.

Vigas prismaticas

Columnas, puntales o soportes

Cerchas o armaduras

Porticos o marcos

Arcos

Complejas.

Vigas prismaticas (1) Su acción depende de: Condiciones de vinculo Longitud entre soportes Magnitud y tipo de aplicacion de las cargas La Eficacia de la solución depende de Calidad del material Condiciones reales de sustentacion Forma de la seccion transversal Pieza estructural de forma prismatica cuya carga es normal al eje axial.

Su acción depende de:

Condiciones de vinculo

Longitud entre soportes

Magnitud y tipo de aplicacion de las cargas

La Eficacia de la solución depende de

Calidad del material

Condiciones reales de sustentacion

Forma de la seccion transversal

Vigas prismaticas (2) Vigas de alma llena (Comercial o prefabricada) Seccion constante Seccion variable Combinadas Vigas de alma abierta (Fabricada) Viga Vierendeel En Celosia : Planas Triangulares, Cajon

Vigas de alma llena (Comercial o prefabricada)

Seccion constante

Seccion variable

Combinadas

Vigas de alma abierta (Fabricada)

Viga Vierendeel

En Celosia : Planas

Triangulares,

Cajon

Columnas, puntales o soportes. Pieza estructural de forma prismatica cuya carga se aplica en direccion al eje axial Su acción depende de Magnitud y tipo de aplicacion de las cargas Concentricidad de la misma Longitud entre soportes. La Eficacia de la solución depende de Calidadd el material Sustentacion lateral Longitud libre entre vinculos Forma de la seccion transversal

Pieza estructural de forma prismatica cuya carga se aplica en direccion al eje axial

Su acción depende de

Magnitud y tipo de aplicacion de las cargas

Concentricidad de la misma

Longitud entre soportes.

La Eficacia de la solución depende de

Calidadd el material

Sustentacion lateral

Longitud libre entre vinculos

Forma de la seccion transversal

Cerchas, porticos o marcos Estas son combinaciones de los dos tipos básicos anteriores, vinculadas entre sí por uniones simples (Cerchas) ó Rígidas (Marcos) Estos últimos son los elementos usados para construir edificios en estructuras metálicas.

Estas son combinaciones de los dos tipos básicos anteriores, vinculadas entre sí por uniones simples (Cerchas) ó Rígidas (Marcos)

Estos últimos son los elementos usados para construir edificios en estructuras metálicas.

Arcos Son elementos curvos que actúan casi siempre a compresión, se pueden construir en alma llena o celosía. Se aplican muy bien a puentes o monumentos , pero no tienen aplicación en los edificios.

Son elementos curvos que actúan casi siempre a compresión, se pueden construir en alma llena o celosía.

Para edificios metalicos, La mejor tipología es la estructura aporticada con uniones rígidas o semirrigidas, ya sean soldadas o aporticadas. Se puede construir íntegramente en acero o en forma híbrida, con porticos en concreto y entrepisos metalicos. Se usa indistintamente la estructura en alma llena o en celosia. La placa delos pisos es casi siempre una placa de concreto, sobre formaleta metálica.

La mejor tipología es la estructura aporticada con uniones rígidas o semirrigidas, ya sean soldadas o aporticadas.

Se puede construir íntegramente en acero o en forma híbrida, con porticos en concreto y entrepisos metalicos.

Se usa indistintamente la estructura en alma llena o en celosia.

La placa delos pisos es casi siempre una placa de concreto, sobre formaleta metálica.

Para entender el análisis, comparemos con el concreto, que nos es más conocido

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