UNIVERSIDAD AUTONOMA DEL ESTADO DE HIDALGO INSTITUTO DE CIENCIAS BASICAS E INGENIERIA AREA ACADEMICA DE ARQUITECTURA E INGENIERIA LIC. EN INGENIERIA CIVIL ANALISIS ESTRUCTURAL DOCENTE: DR. PEREZ ISIDRO EBER PROYECTO ANÁLISIS ESTRUCTURAL DE MARCOS (MÉTODO DE LAS RIGIDECES) EQUIPO 3: CARDOSO QUIROZ DIEGO NAIM LOPEZ ALBERTO SEMESTRE 4 GRUPO 4 FECHA: 16/05/2022 INTRODUCCION El análisis de una estructura debe reflejar una estimación precisa de todas las fortalezas y debilidades previstas de una estructura. El análisis determinará los límites de volumen, así como las fortalezas y debilidades lineales y superficiales de los componentes estructurales, incluida la resistencia de columnas, muros, conectores, vigas, tirantes y techos. El análisis estructural se basa, en gran parte, en leyes físicas inmutables. Un análisis estructural correcto suele dar como resultado la sobre construcción de una estructura. Además de los límites físicos inflexibles de la capacidad de carga, la resistencia a la tracción y las propiedades de fabricación de los materiales de construcción, las matemáticas, las pruebas, los cálculos y la teoría son aspectos distintos e importantes del análisis estructural. Cada diseño y componente material de una estructura está sujeto a su propio conjunto de leyes físicas. Incluso la estabilidad de la superficie sobre la que se apoyará la estructura, las condiciones del viento y la resistencia al impacto de los diversos componentes de una estructura se examinan al preparar un análisis estructural. Los ingenieros estructurales, los responsables del análisis de una estructura, están altamente capacitados y capacitados para descifrar las complejidades de las capacidades de los materiales, el diseño geométrico y los factores de tensión, tanto previstos como reales, que determinan la viabilidad de un diseño estructural en particular. Utilizando la educación, la experiencia y el software estructural moderno, los ingenieros estructurales, los arquitectos y los constructores trabajan en conjunto para erigir una estructura que resistirá las fallas. El ingeniero estructural, como es su función, debe a menudo superar las preocupaciones fiscales del constructor, así como controlar las fantasías estéticas del diseñador o arquitecto. La ingeniería de análisis estructural es un tipo de ingeniería que se ocupa principalmente del diseño y análisis de varias estructuras que deben soportar o resistir cargas. Este tipo de ingeniería se utiliza normalmente cuando se construyen edificios grandes o de formas inusuales, pero también se puede utilizar para otras estructuras como barcos, puentes, tuberías, aviones y plantas de fabricación industrial. Por lo general, se requiere ingeniería de análisis estructural para garantizar que una estructura pueda soportar ciertas cargas de peso, cambios climáticos o desastres naturales. El campo de la ingeniería de análisis estructural generalmente se divide en tres categorías separadas: civil, arquitectónica y mecánica. Secciones transversales DESCRIPCION Se presentan siete marcos distintos, los cuales tienen distintas cargas distribuidas de acuerdo con la baja de cargas realizada. Para los elementos se cuenta con secciones transversales de 0.4x0.4m para columnas y de 0.2x0.4 para vigas. Para determinar los marcos se identificó de acuerdo a los planos arquitectónicos y dibujos de fachas de las columnas con las que se cuentan, de misma forma se identificó donde se encontraban aquellas que no estabas señaladas en el mismo, así como nuestros muros divisorios y muros de carga. Nos dio como resultado 5 marcos de tres elementos, cabe recalcar que alguno de ellos cuentan con vigas inclinadas, los 2 marcos posteriores con dieron como resultado ocho elementos ya que forman parte de una losa de entrepiso y una loza de azotea, y la losa de la terraza. Al analizar los marcos se utilizo el método de las rigideces o conocido como el método de los desplazamientos, este método requiere asignar a cada barra elástica de la estructura una matriz de rigidez, que esta depende de sus condiciones de enlace extremo como la articulación, nudo rígido. La forma de la barra, y las constantes elásticas del material de la barra (el modulo de elasticidad longitudinal y modulo de elasticidad transversal. A partir del conjunto de matrices elementales mediante un algoritmo conocido acoplamiento que tiene en cuenta la conectividad de unas barras con otras se obtiene la matriz de rigidez global, que relaciona los desplazamientos de los nudos con las fuerzas equivalentes sobre los mismos. De igual manera a partir de las fuerzas aplicadas sobre cada barra se construye el vector de fuerzas nodales equivalentes que dependen de las acciones exteriores sobre la estructura. Estas fuerzas anteriores deben considerarse las posibles reacciones sobre la estructura en sus apoyos o enlaces exteriores (cuyos valores son incógnitas) Posteriormente se construye un sistema lineal de ecuaciones, para los desplazamientos y las incógnitas. El numero de reacciones incógnitas y desplazamientos incógnita depende del numero de nodos: es igual a 3N para problemas bidimensionales. Aunque alguno de los marcos tiene las mismas dimensiones, el mismo grado de inclinación y las mismas distancias este elemento, no es posible analizarlos de la misma forma debido a que la carga que esta soportando es distinta, de acuerdo a la ubicación de la casa proyectada. Elegimos este proyecto donde contamos con una casa habitación la cual cuanta con dos plantas, portico, garage, y una terraza en la parte de atrás de la casa. En la planta baja cuenta con un recibidor, medio baño, estudio, cuarto de lavado, cocina, sala y comedor, por ultimo las escaleras que permiten acceso a la planta alta. La planta alta cuenta con 3 habitaciones con baño completo y vestidor cada una, sala de televisión y una terraza. BAJA DE CARGAS DE LOSA RIGIDA DE ENTREPISO MATERIAL Teja danesa de barro Mortero Losa de Concreto Mortero Yeso TERRAZA, COCHERA Y PÓRTICO ESPESOR(m) x 0.02 0.12 0.01 0.005 PESO VOL (kg/m3) x 2100 2400 2100 1500 PESO(kg/m2) 29.1 42 288 21 7.5 SUMA= 387.6 SOBRECARGA+20= 379.1 CARGA MUERTA=379.10 kg/m2 CARGA VIVA=40kg/m2 TEJA DANESA MORTERO LOSA DE CONCRETO MORTERO CEM-AR YESO MATERIAL LOSETA PEGA AZULEJO LOSA DE CONCRETO MORTERO YESO 2cm 12cm 1cm .5cm ESPESOR(m) PESO VOL (kg/m3) PESO(kg/m2) x x 15 0.015 1535 20.03 0.12 2400 288 0.01 2100 21 0.005 CARGA MUERTA=391.53kg/m2 CARGA VIVA=190kg/m2 LOSETA PEGA AZULEJO LOSA DE CONCRETO MORTERO CEM-AR YESO 1.5cm 12cm 1cm .5cm 1500 7.5 SUMA= 351.53 SOBRECARGA+20= 391.53 NAJA DE CARGAS EN MUEROS MATERIAL ESPESOR(m) TABIQUE ROJO RECOCIDO 0.14 MORTERO 0.03 ESTUCO 0.02 PESO VOL (kg/m3) PESO(kg/m2) 1900 266 2100 63 1700 34 SUMA= 363 SOBRECARGA+0= 363 CARGA MUERTA= 363.0 kg/m2 CALCULO DE CARGA DISTRIBUIDA POR VIGA BAJADA DE CARGAS LOSA RIGIDA DE AZOTEA MATERIAL IMPERMEABILIZANTE MORTERO LOSA DE CONCRETO MORTERO YESO PESO VOL ESPESOR(m) (kg/m3) PESO(kg/m2) 0.002 1340 2.68 0.02 2100 42 0.12 2400 288 0.01 2100 21 0.005 1500 7.5 SUMA= 332.68 SOBRECARGA+40= 372.68 CARGA MUERTA=372.68 kg/m2 CARGA VIVA=100kg/m2 IMPERMEABILIZANTE 0.2cm MORTERO 2cm LOSA DE CONCRETO 12cm MORTERO 1cm YESO 0.5cm BAJA DE CARGAS CON RELLENO Y PENDIENTE MATERIAL ESPESOR(m) PESO VOL (kg/m3) PESO(kg/m2) IMPERMEABILIZANTE 0.002 1340 2.68 MORTERO 0.02 2100 42 TEZONTLE 0.025 1550 38.75 LOSA DE CONCRETO 0.12 2400 288 MORTERO 0.01 2100 21 YESO 0.005 1500 7.5 SUMA= 371.43 SOBRECARGA+40= 411.43 CARGA MUERTA=411.43 Kg/m2 CARGA VIVA=100Kg/m2 IMPERMEABILIZANTE 0.2 MORTERO 2cm TEZONTLE LOSA DE CONCRETO 12cm MORTERO 1cm YESO 0.5cm BAJADA DE CARGAS AREA SIN RELLENO NI PENDIENTE ANALISIS DE MARCOS
