Estructura y Diseño Estructural

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Questions and Answers

¿Cuál es el objetivo principal del diseño estructural?

Definir geometría y dimensiones para cumplir una función (correct)

Definir la estética de la estructura

Seleccionar los materiales más económicos

Determinar la respuesta de la estructura ante cargas

¿Qué etapa del análisis estructural implica identificar las fuerzas internas generadas por cargas externas?

Modelación (correct)

Dimensionamiento

Detallado

Estructuración

En el proceso de diseño estructural, ¿cuál de los siguientes requisitos NO es una prioridad?

Mantener el costo dentro de límites económicos

Satisfacer exigencias estéticas

Optimizar la altura de la estructura (correct)

Elección de materiales con propiedades mecánicas específicas

¿Qué tipo de acciones se considera que pueden afectar a una estructura según su duración?

Acciones permanentes, variables o accidentales Signup and view all the answers

En la etapa de detallado del diseño estructural, ¿cuál es la principal acción que se realiza?

Comunicar al constructor mediante planos Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre el análisis estructural es incorrecta?

No es necesario determinar las acciones externas. Signup and view all the answers

En la modelación de una estructura, ¿qué aspecto suele modificarse a medida que se obtienen resultados del análisis?

Las propiedades geométricas Signup and view all the answers

En el contexto del diseño estructural, ¿qué significa la 'estructuración'?

Elección de material y ubicación de elementos. Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones describe mejor las acciones permanentes?

Son acciones que tienen una intensidad constante a lo largo de la vida útil de la estructura. Signup and view all the answers

Las acciones accidentales se caracterizan porque:

Pueden alcanzar valores significativos solo durante breves momentos. Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes cargas es un ejemplo de acción variable?

Carga viva. Signup and view all the answers

La combinación de acciones que debe considerarse para asegurar la estructura es:

Cargas vivas y muertas, y no por separado. Signup and view all the answers

Las cargas puntuales se definen como:

Cargas que afectan a un área pequeña del elemento estructural. Signup and view all the answers

La carga muerta se considera como:

Una acción permanente cuya intensidad no varía significativamente. Signup and view all the answers

Los efectos de temperatura son clasificados como:

Acciones variables. Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes combinaciones representa una acción permanente junto con una acción accidental?

CM + CA. Signup and view all the answers

¿Cuál es la diferencia fundamental entre el análisis elástico y el análisis plástico en estructuras?

El análisis plástico permite deformaciones mayores sin fallo, mientras que el elástico no. Signup and view all the answers

¿Qué tipo de análisis sería más adecuado para una estructura hecha de materiales que tienen un comportamiento elastoplástico?

Análisis plástico, ya que puede haber deformaciones sin fallo. Signup and view all the answers

¿Qué característica tienen los tirantes en una estructura?

Son miembros que soportan fuerzas de tensión. Signup and view all the answers

Las columnas flexocomprimidas se caracterizan por:

Estar sujetas a cargas axiales de compresión y momentos flexionantes. Signup and view all the answers

Cuando se realiza un análisis estructural, el estado de las secciones de los elementos es crucial. ¿Qué implica que una estructura alcance su máxima capacidad de carga?

La estructura puede fallar si se aplica una carga adicional. Signup and view all the answers

Los elementos que constituyen una estructura pueden clasificarse de diversas maneras. ¿Cuál es una clasificación correcta de las vigas?

Se clasifican según la manera en que se apoyan. Signup and view all the answers

En un análisis estructural, ¿qué se considera sobre las fuerzas internas una vez que se conocen las fuerzas externas?

Permiten calcular deformaciones y momentos flexionantes en la estructura. Signup and view all the answers

¿Qué visión conjunta se tiene que tener para un análisis estructural efectivo?

Se deben estudiar tanto las acciones externas como las respuestas internas de la estructura. Signup and view all the answers

Study Notes

Contenido del Material

El material cubre temas relacionados con la estructura, incluyendo el diseño estructural, las etapas del diseño estructural, el análisis estructural, las etapas del análisis estructural y los elementos estructurales.

Estructura

Una estructura consiste en partes conectadas para soportar una carga.
Ejemplos de estructuras incluyen edificios, puentes, torres, tanques y presas.

Diseño Estructural

El diseño estructural es un proceso para definir la geometría y dimensiones de una estructura.
La estructura debe cumplir una función específica con un grado de seguridad razonable.
Debe tener un comportamiento adecuado bajo condiciones normales de servicio.
Debe satisfacer requisitos como costos económicos y exigencias estéticas.
El diseño no tiene una solución única, pero sí una solución razonable.

Etapas del Diseño Estructural

Estructuración: Se elige el material, se conocen sus propiedades mecánicas y se ubican los elementos estructurales.
Análisis: Se determinan las fuerzas internas generadas por fuerzas externas.
Dimensionamiento: Se calculan las medidas de los elementos estructurales, basándose en regulaciones vigentes.
Detallado: Se comunica al constructor cómo debe ser la estructura mediante planos y especificaciones.

Análisis Estructural

El análisis estructural determina la respuesta de la estructura ante cargas o desplazamientos.
Se calcula las fuerzas internas en cualquier punto de la estructura.
Pasos para el análisis:
- Modelar la estructura
- Determinar las acciones que afectan la estructura
- Elegir un método de análisis

Modelar la Estructura (Análisis Estructural)

Idealización de la estructura real en un modelo teórico factible de analizar.
Incluye suposiciones sobre propiedades geométricas de las secciones.
Idealización implica simplificación del sistema físico en un modelo matemático.
Las suposiciones pueden refinarse con nuevos resultados de análisis.
Se presentan diferentes ejemplos de idealizaciones, mostrando diferentes modelos matemáticos, destacando el concepto de nodo y elemento.

Tipos de Acciones

Permanentes: Acciones que actúan constantemente sobre la estructura y su intensidad cambia poco con el tiempo. Ejemplos incluyen la carga muerta, empuje del suelo o líquidos y deformaciones o desplazamientos.
Variables: Acciones que cambian significativamente con el tiempo. Ejemplos incluyen la carga viva, efectos de la temperatura, deformaciones impuestas y movimientos diferenciales.
Accidentales: Acciones imprevistas de corta duración, como terremotos, cargas de granizo, explosiones o incendios.

Tipos de Cargas

Puntuales (o concentradas): Se aplican en un punto o área pequeña del elemento estructural.
Distribuidas (o repartidas): Se aplican a lo largo del elemento estructural o parte de él.
Ejemplos visuales de diferentes tipos de cargas y cómo se transfieren a través de elementos estructurales. Se muestran diagramas que representan las cargas actuando sobre una estructura.

Elementos Estructurales

Tirantes: Miembros sometidos a tensión, generalmente delgados y esbeltos.
Vigas: Miembros horizontales usados principalmente para soportar cargas verticales. Su clasificación depende del modo de apoyo.
Columnas: Miembros verticales que resisten cargas axiales. Pueden ser columnas comprimidas o flexo-comprimidas si además resisten momentos.

Método de Análisis

Una vez modelada la estructura y conocidas las acciones externas, se determinan las fuerzas internas: momentos, fuerzas axiales, cortantes y deflexiones.
El método de análisis debe elegir entre un análisis elástico (resistencia máxima del material) o plástico (deformación del material hasta que falle).

Análisis Elástico y Plástico

Análisis elástico: Supone que la estructura falla cuando una sección alcanza su carga máxima. Válido para estructuras con comportamiento elástico lineal.
Análisis plástico: La estructura puede soportar más carga después de exceder la resistencia del material en una sección, debido a deformaciones inelásticas. Aplicable a estructuras con comportamiento elastoplástico.

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Description

Este cuestionario abarca los principios del diseño y análisis estructural. Explora las etapas del diseño, los elementos de una estructura y su función en la ingeniería. Ideal para estudiantes interesados en la arquitectura y la ingeniería civil.