agosto de 2022 Profesor: José Espinoza Mellado Profesor de Estado FUNDAMENTOS FISICOS APLICADOS A LA EDIFICACIÓN INTRODUCCIÓN Las ESTRUCTURAS se encuentran en la naturaleza y en estado artificial. Desde un simple insecto hasta gigantescos edificios y monumentales Obras Civiles. INTRODUCCIÓN DEFINICIÓN DE ESTRUCTURA UNA ESTRUCTURA ES UN CONJUNTO DE ELEMENTOS UNIDOS ENTRE SÍ CAPACES DE SOPORTAR LAS FUERZAS QUE ACTÚAN SOBRE ELLA, CON EL OBJETO DE CONSERVAR SU FORMA SIN SUFRIR DEFORMACIONES. INTRODUCCIÓN Las FUERZAS que actúan sobre una estructura se denominan CARGAS y pueden ser de dos tipos: FIJAS como el peso propio de un puente, que siempre actúa sobre los cuerpos; VARIABLES como el viento que no siempre actúa sobre los objetos. Las estructuras pueden ser: NATURALES Creadas por la naturaleza como el esqueleto, las cuevas, los barrancos, etc. ARTIFICIALES Creadas por el hombre como las viviendas, los vehículos, las carreteras, los aviones, etc. INTRODUCCIÓN FUNCIONES DE LAS ESTRUCTURAS. SOPORTAR CARGAS. Es la principal función de toda estructura ya que las fuerzas o cargas siempre están presentes en la naturaleza: la gravedad, el viento, el oleaje, etc. MANTENER LA FORMA. Es fundamental que las estructuras no se deformen, ya que si esto ocurriese, los cuerpos podrían colapsar. PROTEGER PARTES DELICADAS. Una estructura debe proteger las partes delicadas de los objetos que los poseen. Pero hay estructuras que no tienen partes internas que proteger, como los puentes o las grúas. INTRODUCCIÓN FUNCIONES DE LAS ESTRUCTURAS. LIGERAS: Las estructuras deben ser lo más ligeras posibles. Si la estructura fuese muy pesada, podría desplomarse y, además un gasto excesivo de materiales. ESTABLE: La estructura no puede volcar o caerse aunque reciba diferentes cargas. INTRODUCCIÓN FUNCIONES DE LAS ESTRUCTURAS. LIGERAS: Las estructuras deben ser lo más ligeras posibles. Si la estructura fuese muy pesada, podría desplomarse y, además un gasto excesivo de materiales. ESTABLE: La estructura no puede volcar o caerse aunque reciba diferentes cargas. INTRODUCCIÓN ESTRUCTURAS DE UN EDIFICIO Es el conjunto de los elementos estructurales que constituyen el SOPORTE de otros sistemas, y además se SOSTIENEN A SÍ MISMOS. Así, la estructura portante SOPORTA LAS ACCIONES EJERCIDAS SOBRE ELLA y las TRANSMITE a las fundaciones y éstas directamente al suelo. INTRODUCCIÓN ESTRUCTURAS DE UN EDIFICIO INTRODUCCIÓN ESTRUCTURAS DE UN EDIFICIO TIPOS DE ESTRUCTURAS DE EDIFICIOS ESTRUCTURA VERTICAL Es la estructura cuyas acciones horizontales predominan sobre las verticales. Los tipos de edificios con estructuras verticales son los de gran altura, que presentan una gran diferencia entre su superficie de planta y su altura. La estructura actúa más como un apoyo, que se empotra en el terreno y cuanto más alto, aumenta la presión del viento sobre ella. INTRODUCCIÓN ESTRUCTURAS DE UN EDIFICIO TIPOS DE ESTRUCTURAS DE EDIFICIOS ESTRUCTURA MIXTA Es la estructura cuya ESTRUCTURA PORTANTE ES DE ACERO, y las fundaciones son de hormigón armado. En tipos de EDIFICIOS DE GRAN ALTURA resulta más eficaz porque REDUCE EL PESO de la estructura de acero y da MAYOR RIGIDEZ A LA FLEXIÓN. INTRODUCCIÓN ESTRUCTURAS DE UN EDIFICIO TIPOS DE ESTRUCTURAS DE EDIFICIOS ESTRUCTURA ESTÉREA Se llama también MALLA ESPACIAL, y es la estructura con RIGIDEZ TRIDIMENSIONAL cuyos elementos están sometidos a ESFUERZOS AXIALES DE COMPRESIÓN O TRACCIÓN. INTRODUCCIÓN ESTRUCTURAS DE UN EDIFICIO TIPOS DE ESTRUCTURAS DE EDIFICIOS ESTRUCTURA RETICULAR Es la estructura que cuenta con un conjunto de barras INTERCONECTADAS Y ENTRECRUZADAS que se unen con NUDOS RÍGIDOS. Las barras transmiten las cargas aplicadas en dos direcciones. Este tipo de ESTRUCTURA EN FORMA DE TRIÁNGULOS MEJORA LA RESISTENCIA, esta técnica se conoce como triangulación, y suele emplearse sobre todo en puentes de estructura metálica y tipos de edificios modernos INTRODUCCIÓN ESTRUCTURAS DE UN EDIFICIO ¿QUÉ TIPO DE CARGA DEBE SOPORTAR UN EDIFICIO? Se denomina CARGAS ESTRUCTURALES a todas las FUERZAS que de alguna manera afecten la ESTABILIDAD y el EQUILIBRIO de las estructuras. INTRODUCCIÓN ESTRUCTURAS DE UN EDIFICIO ¿QUÉ TIPO DE CARGA DEBE SOPORTAR UN EDIFICIO? Un edificio soporta CARGAS VIVAS, MUERTAS y ACCIDENTALES. El peso del mismo edificio y el peso de algunos implementos mayores de equipamiento fijo, están dentro de la categoría de CARGAS MUERTAS, gracias a la FUERZA DESCENDENTE CONSTANTEMENTE y ACUMULATIVA desde la parte superior del edificio hasta llegar a la base. INTRODUCCIÓN ESTRUCTURAS DE UN EDIFICIO ESFUERZOS Las CARGAS que tienen que SOPORTAR LAS ESTRUCTURAS producen en sus elementos FUERZAS que tratan de DEFORMARLOS denominadas ESFUERZOS. Hay 5 tipos de esfuerzos: COMPRESIÓN, TRACCIÓN, FLEXIÓN, TORSIÓN Y CORTANTE. INTRODUCCIÓN ESTRUCTURAS DE UN EDIFICIO ESFUERZOS INTRODUCCIÓN ESTRUCTURAS DE UN EDIFICIO ESFUERZOS Cuando UN MATERIAL ESTÁ SOMETIDO a la acción de UNA O VARIAS FUERZAS se dice que estás sometido a ESFUERZOS O TENSIONES. Si el ESFUERZO FUERA SUFICIENTEMENTE GRANDE, el material podría llegar a deformarse e incluso podría llegar a romperse o colapsar. la estructura INTRODUCCIÓN ESTRUCTURAS DE UN EDIFICIO ¿CUÁLES SON LOS ESFUERZOS QUE ACTÚAN SOBRE UN ELEMENTO ESTRUCTURAL? ¿QUÉ ES UN ELEMENTOS ESTRUCTURAL? Elemento estructural es cada una de las partes diferenciadas, aunque vinculadas, con las que puede ser compuesta una estructura desde el punto de vista de su diseño. INTRODUCCIÓN ESTRUCTURAS DE UN EDIFICIO ¿CUÁLES SON LOS ESFUERZOS QUE ACTÚAN SOBRE UN ELEMENTO ESTRUCTURAL? ¿QUÉ ES UN ELEMENTOS ESTRUCTURAL? Elemento estructural es cada una de las partes diferenciadas, aunque vinculadas, con las que puede ser compuesta una estructura desde el punto de vista de su diseño. INTRODUCCIÓN ESTRUCTURAS DE UN EDIFICIO ELEMENTOS QUE CONFORMAN UNA ESTRUCTURA En las Estructuras de Edificios desde el punto de vista del material con que se construye la función de cada uno de los elementos, es más menos similar, la diferencia no es mas que el nombre con que se identifica. Ahora para la TOPOGRAFÍA lo importante es la UBICACIÓN Y LA POSICIÓN en la que trabaja el elemento estructural. INTRODUCCIÓN ESTRUCTURAS DE UN EDIFICIO ELEMENTOS QUE CONFORMAN UNA ESTRUCTURA FUNDAMENTO PARA EL TRABAJO DE LOS TOPOGRAFOS EN ESTE ASPECTO Si bien es cierto que la función de un Topógrafo en cualquiera de sus nivel no es DISEÑAR NI CONSTRUIR UN EDIFICIO, no es menos cierto que DEBE CONTRIBUIR EN FORMA IMPORTANTE en la etapa, tanto de DISEÑO como de CONSTRUCCION del mismo. INTRODUCCIÓN ESTRUCTURAS DE UN EDIFICIO ELEMENTOS QUE CONFORMAN UNA ESTRUCTURA FUNDAMENTO PARA EL TRABAJO DE LOS TOPOGRAFOS EN ESTE ASPECTO Por lo tanto, el conocer estos aspectos básicos de lo que es una Estructura en su; función, trabajo y comportamiento le permitirá dimensionar la vital importancia de su participación profesional en una obra de Edificación, cualquiera sea su envergadura. INTRODUCCIÓN ESTRUCTURAS DE UN EDIFICIO ELEMENTOS QUE CONFORMAN UNA ESTRUCTURA FUNDAMENTO PARA EL TRABAJO DE LOS TOPOGRAFOS EN ESTE ASPECTO Finalmente, si un Topógrafo entiende y asume que, un Estructura puede estar adecuadamente diseñada y calculada por la Ingeniería, pero si los elementos que tienen una posición y una ubicación determinada según el Proyecto, pero que, por una mala aplicación de las técnicas topográfica, no ocurre así, el sistema podría colapsar INTRODUCCIÓN ESTRUCTURAS DE UN EDIFICIO ELEMENTOS QUE CONFORMAN UNA ESTRUCTURA ELEMENTOS EN POSICIÓN VERTICAL Los ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS que se ubican en POSICIÓN VERTICAL, se caracterizan por ser de POCA SECCIÓN con respecto a su ALTURA, la que generalmente salva la luz entre el piso y el cielo de un espacio de hábitat. INTRODUCCIÓN ESTRUCTURAS DE UN EDIFICIO ELEMENTOS QUE CONFORMAN UNA ESTRUCTURA ELEMENTOS EN POSICIÓN VERTICAL PILARES Y MUROS: Los PILARES son bloques ubicados en su posición según Proyecto y levantados verticalmente, Las COLUMNAS, son pilares de sección circular u ovalada; INTRODUCCIÓN ESTRUCTURAS DE UN EDIFICIO ELEMENTOS QUE CONFORMAN UNA ESTRUCTURA ELEMENTOS EN POSICIÓN VERTICAL PILARES Y MUROS: Los MUROS son bloques ubicados en su posición según Proyecto y levantados verticalmente casi siempre empotrados en PILARES en sus extremos o en forma intermedia cuando hay cambio de ángulo, o interjección de muros INTRODUCCIÓN ESTRUCTURAS DE UN EDIFICIO ELEMENTOS QUE CONFORMAN UNA ESTRUCTURA ELEMENTOS EN POSICIÓN HORIZONTAL FUNDACIONES Las FUNDACIONES son aquellos Elementos Constructivos que tienen la función d,e soportar TODAS LAS CARGAS PROVENIENTES DEL EDIFICIO, y transmitir sus esfuerzos al Terreno. Tenemos tres tipos de fundaciones; Aisladas, Corridas y de Plataforma General INTRODUCCIÓN ESTRUCTURAS DE UN EDIFICIO ELEMENTOS QUE CONFORMAN UNA ESTRUCTURA ELEMENTOS EN POSICIÓN HORIZONTAL INTRODUCCIÓN ESTRUCTURAS DE UN EDIFICIO ELEMENTOS QUE CONFORMAN UNA ESTRUCTURA ELEMENTOS EN POSICIÓN HORIZONTAL INTRODUCCIÓN ESTRUCTURAS DE UN EDIFICIO ELEMENTOS QUE CONFORMAN UNA ESTRUCTURA ELEMENTOS EN POSICIÓN HORIZONTAL INTRODUCCIÓN ESTRUCTURAS DE UN EDIFICIO ELEMENTOS QUE CONFORMAN UNA ESTRUCTURA ELEMENTOS EN POSICIÓN HORIZONTAL FUNDACIONES Las FUNDACIONES son aquellos Elementos Constructivos que tienen la función d,e soportar TODAS LAS CARGAS PROVENIENTES DEL EDIFICIO, y transmitir sus esfuerzos al Terreno. Tenemos tres tipos de fundaciones; Aisladas, Corridas y de Plataforma General
