ANALISIS ESTRUCTURAL

6ta practica calificada

2008-08-10T18:42:00.000-07:00

Ejercicio Nº1

Ejercicio Nº 2

Ejercicio Nº3

5ta Practica Calificada

2008-07-11T19:03:00.000-07:00

Cuarta Práctica Calificada

2008-06-23T23:56:00.000-07:00

2008-06-14T17:38:00.000-07:00

INFORME DE CAMPO

INTRODUCCION

El análisis estructural consiste en la determinación de los efectos originados por las acciones sobre la totalidad o parte de la estructura, con objeto de efectuar comprobaciones en los Estados Límite Últimos y de Servicio. Para la realización del análisis, se idealizan tanto la geometría de la estructura como las acciones y las condiciones de apoyo mediante un modelo matemático adecuado. El modelo elegido deberá ser capaz siempre de reproducir el comportamiento estructural dominante. Para el análisis, los elementos estructurales se clasifican en unidimensionales, cuando una de sus dimensiones es mucho mayor que las restantes, bidimensionales, cuando una de sus dimensiones es pequeña comparada con las otras dos, y tridimensionales cuando ninguna de sus dimensiones resulta sensiblemente mayor que las otras.

El presente trabajo consiste en visitar la obra que se encuntra ubicada el la 1º cuadra del jr. Ramon Castilla de la ciudad de tarapoto y el responsable es el Sr. Luis Fernando Padilla,de la cual debemos hacer un seguimiento consecutivo durante 20 dias y realizar varias preguntas.

OBJETIVOS

Investigar:

Que tipo de edificacion sera contruida.

Que servicio realizara.

Las Características de la edificación

Por que se opto en el soldado de perfil metalico

Cuales son las dimensiones del perfil que estan usando

Que tipo de soldadura se reomienda en este tipo de construción
Como se conceptua el o los apoyos de la estructutacomo es que lograron la union de metal con tierra apisonada tiempo de ejecucióncosto aproximado de la parte de estructuras.

cuantos tijerales tendra la edificacionque
tipo de acero o perfiles usaran en los tijerales

que tipo de apoyos tiene los tijerales o tendran los tijerales.

se observa que el conjunto de paneles estan perfectamente soldadas.

ASPECTOS GENERALES

ANTECEDENTE

Tarapoto llamada también “Ciudad de las Palmeras” por dichas plantas que crecen en la zona; es una ciudad de progreso y desarrollo, cuya población tiene el sentimiento de surgir y salir adelante ,es una ciudad en la que prospera el comercio, que se realiza mediante agua, tierra y aire: río Huallaga, aeropuerto “Cadete FAP Néstor Guillermo del Castillo Paredes”, y la carretera “Fernando Belaunde Terry” antigua (marginal de la selva), respectivamente.

El Distrito de Tarapoto que pertenece al departamento de San Martín y Región San Martín,se caracteriza por ser muy comercial contando para ello con dos mercados de abastos, además supermercados, tiendas comerciales, etc. En la configuración urbana de la Provincia se identifican hasta tres tipos de vivienda marcadamente diferenciados:

La vivienda con paredes de “Quincha” y techo de palma

La vivienda con paredes de “Tierra Pisonada” y techos de teja y calamina

La vivienda de material noble con bases y techo de concreto y paredes de ladrillo

La característica común de los tres tipos de vivienda descritos, es su área de dimensiones en la parte posterior del espacio que lo ocupan como su “huerto familiar”. Lo más caracterizado en materia de vivienda, son las modernas edificaciones que se vienen construyendo en diversos puntos de la ciudad sobre todo en Tarapoto sea ésta inversión privada o programas financiados por el estado.

DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO

La edificacion se encuentra ubicada en el distrito de Tarapoto en el Jr. ramon Castilla 1º cdra,sera un supermercado con sus respectivas distribuciones: Productos de primera necesisdad, Botica, Refrigerio y Panader edificacion tiene las siguientes caracteristicas consta de una estructura de acero la cual se encuentra apoyada sobre columnas principales de perfil metalico que es considerada como un tigeral mas y se unen al terreno mediante anclajes de 0.6 m de profundidad y en las partes laterales sobre pared de tierra apisonada que antes fue la pared de la antigua edificacion cumplen las funciones de tabiqueria que se une a travez de anclajes de acero de 0.4m y con recubrimiento de concreto en dicha parte de la edificacion, las tabiquerias estaran hechas a base de superboard y en el segundo nivel el piso sera hecho a base de madera machihembrada, el recubrimiento será con calamina, tiene 5 tijerales que se encuentran apoyadas sobre una estructura rigida.
El perfil metalico fue hecho debido que la edificacion tiene un contrato firmado por 5 años y es por eso q se hizo con ese tipo de perfil ademas porque cumple una funcion de ser liviana y los apoyos son fijos
Las dimenciones del perfil que se esta usando son las siguientes:

Columnas y vigas principales: 4”x4”x2mm.

Viguetas: 4”x2”x2mm

pasamano, tubo redondo de: Verticales: 1 1/4 ”x2mm Transversales: 1”x2mm. ¾”x2mm.

Perfiles en los tirantes: 2”x2”x2mm

Verticales y diagonales: 1 1/2”x1 1/2”x2mm

El tipo de soldadura que se recomienda en este tipo de edificacion es: AP 60-11 de 1/8, el cual sirve para el electrosoldado

INVERSIONE
El costo de la obra es S/.60 000.00

ANÁLISIS Y RESULTADOS.

A continuacion mostrare las imagenes de como se fue ejecuntado la obra.

Podemos observar la edificacion desde la parte exterior

cuando se venia ejecutando la obra vista desde la parte exterior

En esta imagen podemos ver la construccion de las columnas que se encuentran en la entrada del centro comercial

Observamos la columna de metal que sostiene la viga principal y sobre ellas las viguetas que conforman la plataforma que soportara el segundo piso.

observamos el empotramiento de la columna en el piso

Estructuras metalicas que serviran como tijerales, las cuales soportaran tambien el peso del techo de calamina.

uniones que existen en la estructura metalica.

observamos que la estructura metalica a sido anclada en la pared de tierra apizonada.

Observamos la construcion de los servicios basicos

A continuacion presentare imagenes de la construccion en su etapa final ya que dicha obra sera entregada el dia 12 de agosto

la construccion en su ultima etapa desde la parte exterior

Desde otro angulo de la parte exterior

podemos ver que se encuentra en la Ultima etapa

podemos observar la vista de la puerta principal del supermercado

observamos la parte interior cuando del primer piso

observamos el pintado de la parte interior de la construccion

obsevamos los lavatorios, revestidos con mayolica

a continuacion observamos la parte de la escalera y el segundo piso en diferentes angulos

segundo piso

observamos la coneccion de la escalera con el segundo piso

vista de la escalera desde el promer piso

vista de la escalera desde el segundo pìso

observamos el piso del segundo piso

la parte del techo en su etapa final

En el 2do piso apreciamos que el piso esta hecho de madera y ensima de ella se ah clavado material superboard.

vista desde el segundo piso

los servicios higienicos del primer piso en plena ejecucion

En el Primer piso observamos un pasadiso en la parte posterior donde llegan las viguetas y se empalman en una de las vigas principales.

el acabado con ceramicos en el piso del primer piso.

CONCLUSIONES

Llegamos a la conclusion de que mediante este tipo de trabajos los alumnos podemos aprender mucho ya que es un medio de practicar la teoria aprendida en clases y poder conocer nuevas cosas en este caso que se pueden hacer construcciones con estructuras metalalicas y no solo de concreto armado.

Una de las estructuras metalicas en la construccion aparte de cumplir su funcion de columnas tambien estan cumpliendo funciones de tijerales. Podemos observar en total que hay 5 tijerales que soportan toda la carga del techo de calamina.

En esta construccion nos encontramos con los muros en el 1er piso son los mismos muros que exitian en el lugar, muros de Tapial, se han mejorado con el revestimiento y tambien sirven de apoyo a las vigas que por ellas pasan.

A la entrada de estructura observamos columnas de concreto que no cumplen ninguna funcion en la estructura simplemente es para dar una buena vista a la puerta de ingreso

LINEAS DE INFLUENCIAS

2008-06-14T16:45:00.001-07:00

INTRODUCCIÓN

Considerando la forma en que actúan las cargas en una estructura vemos que se pueden clasificar en cargas permanentes (muertas), cargas no permanentes o vivas y/o cargas de construcción. La carga permanente, como su nombre lo dice, siempre estará presente en la vida útil de la estructura y producirá sobre esta efectos constantes; la carga viva o no permanente fluctúa tanto en posición sobre la estructura como en su duración produciendo efectos variables en ella. Podríamos concluir, de una manera apresurada, que colocando la carga viva sobre toda la estructura produciríamos los efectos máximos en ella, esta afirmación no es cierta y requiere de un estudio mas complejo.

I. GENERALIDADES
1.1 OBJETIVOS:

Dar a conocer los conceptos fundamentales de líneas de influencia

Conocer la definicion correcta de lineas de influencia en vigas isostaticas

1.2.-LIMITACIONES DEL TRABAJO

El presente trabajo trata hacerca de LINEAS DE INFLUENCIA EN VIGAS ISOSTATICAS, para el calculo de vigas hiperestática se hara un breve mencion.

1.3.-JUSTIFICACIÓN
El campo de la ingenieria es muy amplia es por eso que los estudiantes nos vemos en la obligacion de indagar mucho con el fin de poder conocer muchas cosas, en este caso el presente trabajo nos da a conocer los conceptos básicos que se tienen que tener en cuenta en el cálculo estructural,conservando los estudios anteriores realizados por grandes investigadores.

1.4.-GLOSARIO DE TERMINOS

Carga muerta. Son aquellas que permanecen fijas o permanentes durante la vida útil de la estructura, generalmente lo conforman el peso propio de la estructura, tabiques, acabados, equipo y maquinaria, con el carácter de estacionarios. Esta carga se puede calcular con una buena aproximación a partir de los planos del proyecto y de la densidad de los materiales. Estas cargas se analizan para el cálculo, idealizándolos como cargas distribuidas y como cargas puntuales.

Carga viva. Llamado sobrecarga y son aquellas que no tiene el carácter de permanente, es decir pueden estar o no, dentro de esto tenemos el peso propio de las personas, mobiliarios, tabaquería móvil, equipo, maquinaria con carácter de no estacionario.

Tren de cargas. Es un conjunto de cargas móviles que mantienen su posición, frecuentemente los trenes de carga representan los vehículos.

II. MARCO TEÓRICO

2.1 DEFINICIÓN:

La línea de influencia puede definirse como una gráfica cuyas ordenadas representan la magnitud y el carácter o sentido de cierta función o efecto en una estructura, a medida que una carga unitaria móvil se desplaza a lo largo de la misma. Es decir, una línea de influencia representa la variación de la reacción, de la fuerza cortante, del momento flector o de la deflexión en un punto específico de un miembro cuando una fuerza concentrada se mueve sobre dicho miembro.La ordenada del diagrama define el valor de la función cuando la carga móvil se encuentra colocada en el sitio correspondiente a dicha ordenada. Es decir que la magnitud de la reacción, fuerza cortante, momento flector o deflexión en un punto, puede calcularse a partir de la ordenada del diagrama de la línea de influencia en dicho punto.

PROCEDIMIENTO PARA EL ANÁLISIS

Propondremos dos procedimientos para construir la línea de influencia en un punto P específico de un miembro para cualquier función (reacción, fuerza cortante o momento). En estos procedimientos escogeremos la fuerza móvil con una magnitud unitaria adimensional.

a) Valores tabulados.

Coloque una carga unitaria en varias posiciones “x” a lo largo del miembro y en cada posición use la estática para determinar el valor de la función (reacción, fuerza cortante o momento) en el punto especificado.
Por ejemplo, si va a construirse la línea de influencia para una reacción de fuerza vertical en un punto sobre la viga, considere la reacción como positiva en el punto cuando actúe hacia arriba sobre aquella.

Si va a dibujarse la línea de influencia de la fuerza cortante o del momento flector para un punto, tome la fuerza cortante y momento como positivo en el punto si actúa en el sentido convencional usado para dibujar los diagramas de fuerza cortante y momento.
Todas las vigas estáticamente determinadas tendrán líneas de influencia que consisten en segmentos rectos de líneas.

Se puede minimizar los cálculos al localizar la carga unitaria sólo en puntos que representen los puntos extremos de cada segmento de línea.
Para evitar errores, se recomienda que primero se construya una tabla en que aparezca la “carga unitaria X” versus el valor correspondiente de la función calculada en el punto específico; esto es la “reacción R”, la “fuerza cortante V” o el “momento flexionante M”.
Una vez que la carga se ha colocado en varios puntos a lo largo del claro del miembro, es posible trazar los valores tabulados y construir los segmentos de la línea de influencia.

b) Ecuaciones de las líneas de influencia:

La línea de influencia puede también construirse colocando la carga unitaria en una posición x variable sobre el miembro y luego calcular el valor de R, V o M en el punto como función de x.
De esta manera, pueden determinarse y trazarse las ecuaciones de los varios segmentos de línea que componen la línea de influencia.
Aunque el procedimiento para construir una línea de influencia s básico, uno debe ser consciente de la diferencia entre construir una línea de influencia y construir un diagrama de fuerza cortante o de momento.

Las líneas de influencia representan el efecto de una carga móvil sólo en un punto especificado sobre un miembro, mientras que los diagramas de fuerza cortante y momento representan el efecto de las cargas fijas en todos los puntos a lo largo del eje del miembro.

LÍNEAS DE INFLUENCIA PARA VIGAS:

Como las vigas o trabes son a menudo los elementos principales portadores de carga de un sistema de piso o de la cubierta de un puente, es importante poder construir las líneas de influencia para las reacciones, fuerza cortante o momento en cualquier punto especificado de una viga.
Cargas:

Una vez construida la línea de influencia para una función (reacción, fuerza cortante o momento) será entonces posible localizar las cargas vivas sobre la viga que produzcan el valor máximo de la función.
Respecto a esto, se considerarán ahora dos tipos de cargas:

1) Fuerza concentrada:
Como los valores numéricos de una función para una línea de influencia se determinan usando una carga unitaria sin dimensiones, entonces para cualquier fuerza concentrada F que actúe sobre la viga en cualquier posición x, el valor de la función puede encontrarse multiplicando la ordenada de la línea de influencia en la posición x por la magnitud de F.
2) Carga uniforme:

Considere una porción de una viga sometida a una carga uniforme w . Cada segmento dx de la carga w crea una fuerza concentrada igual a dF=wdx sobre la viga. Si dF está localizada en x, donde la ordenada de la línea de influencia de la viga para alguna función (reacción, fuerza cortante, momento) es y, entonces el valor de la función es (dF)(y)=(wdx)y. El efecto de todas las fuerzas concentradas dF se determina integrando sobre la longitud total de la viga, esto es: ∫ wydx = w∫ ydx , ya que w es constante.

Además, como ∫ ydx es equivalente al área bajo la línea de influencia, entonces, en general, el valor de una función causada por una carga uniforme distribuida es simplemente el área bajo la línea de influencia para la función, multiplicada por la intensidad dela carga uniforme.

Un ejemplo simple de este efecto es el de una viga simplemente apoyada con voladizo a un lado. Si la carga viva actúa sobre toda la viga, producirá un momento positivo en la luz menor que si actúa solo en el tramo apoyado; en este ejemplo sencillo nos percatamos de la importancia de saber colocar la carga para que produzca los efectos máximos y así cuando diseñemos no corramos el peligro de que nuestra estructura falle.

estudiaremos el método de las líneas de influencia para colocar la carga viva o variable de tal manera que produzca efectos máximos de corte, flexión, reacciones y deflexiones tanto para cargas puntuales como para cargas distribuidas.

La línea de influencia es un grafico que define la variación de un esfuerzo (corte, momento flector o torsor), reacción o deflexión en un punto fijo de la estructura a medida que se mueve una carga unitaria sobre ella.

La línea de influencia es diferente al diagrama de momento o cortante o a la elástica de la viga, estos representan la variación de la función a lo largo de la viga para una serie de cargas definidas y el otro define como varía V, M o δ en un punto específico cuando se mueve una carga unitaria sobre la viga no dando el valor de la función en toda posición.

La línea de influencia utiliza una carga unitaria ya que por los conceptos de linealidad, proporcionalidad y superposición se puede determinar la función especifica simplemente multiplicando el valor de la línea de influencia por el valor de la carga real.

Este método se utiliza mucho para cargas vivas sobre puentes, puentes grúas, bandas transportadoras y especialmente en aquellas estructuras con cargas móviles.
Determinación de la línea de influencia:

La línea de influencia es una gráfica en la cual las ordenadas representan una fuerza interna o deflexión y la abscisa representa la posición de una carga unitaria. Para su construcción se define el punto de estudio sobre la estructura, se comienza a variar la posición de la carga puntual y se encuentra el valor del esfuerzo interno a medida que se mueve la carga, se puede construir una tabla del valor de la función vs la posición de la carga y después se grafica. Otro método es encontrando la ecuación de la línea de influencia y graficando.

Construyamos la línea de influencia para la reacción en A de la siguiente viga:
Se empieza a mover la carga P a diferentes distancias x y para cada distancia se calcula RA.
Otro método es encontrando la ecuación de la variación de la reacción en A a medida que se mueve una carga unitaria. Se parte de encontrar esa reacción en función de la posición x de la carga P=1,0. Aplicando ecuaciones de equilibrio o encontrando la reacción por proporciones tenemos:

Notemos que la ecuación tiene pendiente negativa y con una variación lineal para RA.

Para obtener el valor de la reacción en A para cualquier carga P, se multiplica la ordenada de la línea de influencia por el valor de la carga.

Si L=8m, P=5 ton localizada a 3m del punto A el valor de la reacción sería:

Línea de influencia para el cortante en A: Se determina la variación del cortante en A por el método de las secciones:
En vista de que siempre es una carga puntual, se parte de encontrar primero las reacciones en función de la posición x y después se aplica el método de las secciones partiendo por el punto al cual se le quiere determinar la línea de influencia:

Haciendo equilibrio en la sección y localizando la carga en x>0 tenemos:
En este caso concluimos que la línea de influencia del cortante en A es igual a la de la reacción en A
Note que la línea de influencia se hacer para la convención positiva de los esfuerzos internos.
Línea de influencia para la reacción en B:

Línea de influencia para el momento en A:
Para cualquier posición de la carga unitaria el momento en A será cero.

Línea de influencia para el cortante y momento en un punto C en L/2
Siempre comenzamos encontrando las reacciones en los apoyos y luego partimos:

Ejemplo

Construya la línea de influencia para el cortante y momento en el punto B y diga en que puntos debe colocar una carga puntual para producir los máximos efectos de cortante y momento en B.
Se producen dos puntos donde puede actuar P y obtener el máximo momento en B, estos dos puntos son: x=0 y x=4m. Para el cortante se debe colocar la carga en x=4m para obtener el mayor cortante en B.

Encontremos las reacciones en función de x:

Líneas de influencia para corte y momento en B:
0 <>

Se producen dos puntos donde puede actuar P y obtener el máximo momento en B, estos dos puntos son: x=0 y x=4m. Para el cortante se debe colocar la carga en x=4m para obtener el mayor cortante en B.

2. Caso de cargas distribuidas:

En realidad una línea de influencia para una carga distribuida no se podría encontrar como tal, pero la línea de influencia de la carga puntual se puede usar para determinar en que tramos colocar la carga distribuida para que produzca los valores máximos en un punto.

Si sabemos que el valor de la reacción, cortante o momento en un punto esta dado por la por la ordenada “y” de la línea de influencia multiplicada por el valor de la carga actuante P; entonces para una serie de cargas P, o sea una carga distribuida, el valor del cortante, momento o reacción se podría determinar por la suma de todos los cortantes o momentos de cada una de las cargas:

Para cargas distribuidas podemos considerar que cada carga P corresponde al valor de la carga distribuida por una longitud pequeña de viga Δx, dándonos la sumatoria como:

Notemos que el valor de la función conserva el signo de la grafica de la línea de influencia, así, si queremos obtener valores máximos debemos colocar la carga distribuida sobre áreas que sumen, con el signo correspondiente, a un valor existente.Se producen dos puntos donde puede actuar P y obtener el máximo momento en B, estos dos puntos son: x=0 y x=4m. Para el cortante se debe colocar la carga en x=4m para obtener el mayor cortante en B.

Encontremos las reacciones en función de x:
Líneas de influencia para corte y momento en B:
0 < x="0">