Pontificia Universidad Católica de Chile Facultad de Ingeniería Escuela de Construcción Civil CONTROL N° 1 ESTRUCTURA Y PROCESOS 2° SEMESTRE DE 2020 Santiago, 24 de agosto de 2020 NOMBRE: ___________________________________ Sección: ____ N° Alumno: ______________ 1. Para un proyecto cualquiera, mencione y explique las principales etapas (3) del diseño estructural. (33%) Las tres etapas principales son: Estructuración, Análisis y Dimensionamiento (6%). La estructuración consiste en definir la forma, o el tipo estructural, necesarios para dar estabilidad al proyecto frente a las solicitaciones que estará sometido durante su vida útil, en esta etapa también se define la materialidad (9%). El análisis radica en modelar la estructura para determinar deformaciones y esfuerzos internos de los elementos (9%). El dimensionamiento, como el nombre lo dice, consiste en determinar la sección de los elementos estructurales del proyecto, los que puede estar controlados por condiciones de resistencia, serviciabilidad o seguridad (9%). 2. ¿Cómo se generan los problemas de inestabilidad? Refiérase a las causas y consecuencias desde un punto de vista estructural. (33%) Los problemas de inestabilidad se presentan en elementos sometidos a cargas de compresión, ya sea total (compresión axial) o parcialmente (flexión), causados por cargas excéntricas debido a imperfecciones (e.g. rectitud de elementos estructurales). (17%) La consecuencia directa de esto es la aparición de un momento de segundo orden, producto de la carga axial de compresión y la excentricidad, el cual se obtiene al realizar el equilibrio de la pieza deformada. Lo anterior, genera un momento flector adicional en el elemento estructural, para el cual se debe diseñar el elemento. (16%) 3. De acuerdo a lo conversado en clases, explique con sus palabras qué es el coeficiente de luz efectiva (K) y a qué se deben las diferencias entre los valores teóricos y los valores de diseño recomendado de K. (34%) El coeficiente de luz efectiva es un factor que tiene en consideración el efecto de las condiciones de apoyo del elemento sujeto a pandeo y/o problemas de inestabilidad (17%). Tal como se conversó en clases, el valor teórico de K viene dado por la resolución de la ecuación que gobierna el pandeo de un elemento a compresión, considerando condiciones perfectas en los apoyos. Sin embargo, en la práctica hay imperfecciones que no permiten que haya una rigidez perfecta en dichos apoyos (tanto al giro como al desplazamiento), lo cual ha quedado respaldado por numerosos ensayos experimentales. (17%)
