Ingeniería Estructural: Cargas y Métodos
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Questions and Answers

¿Cuál de las siguientes cargas se considera como carga ambiental en las estructuras?

  • Carga gravitatoria
  • Carga de viento (correct)
  • Carga de impacto
  • Carga horizontal
  • ¿Qué ocurre en un edificio cuando se enfrenta a la carga de viento?

  • Se generan tensiones más altas en el empotramiento que en el extremo. (correct)
  • La carga de viento siempre es uniforme en todos los niveles.
  • Las cargas de viento no influyen en edificios de baja altura.
  • El edificio se ve afectado únicamente en la parte superior.
  • ¿Qué características se requieren para aplicar el método simplificado en el cálculo de la carga de viento?

  • La altura media debe ser menor o igual a 10 m. (correct)
  • Debe tener múltiples juntas de dilatación.
  • Debe tener una cúbierta con una pendiente superior a 10 grados.
  • El edificio debe ser flexible.
  • En el método analítico, ¿qué forma de edificio se considera inapropiada para el cálculo de la carga de viento?

    <p>Edificios con cargas transversales. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué método se utiliza para calcular la carga de viento en edificios de forma regular sin efectos especiales de canalización?

    <p>Método túnel de viento (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la principal causa del fenómeno de barlovento en estructuras expuestas al viento?

    <p>Generación de energía cinética del aire. (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de estas cargas se considera como carga dinámica en las estructuras?

    <p>Carga de viento (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué aspecto no se toma en cuenta en el método simplificado para el cálculo de carga de viento?

    <p>Los efectos topográficos. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué sucede con la amplitud y el periodo a medida que nos alejamos del epicentro de un sismo?

    <p>Menor amplitud y mayor periodo (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el efecto de la columna rota?

    <p>Concentración de esfuerzos en un sector de la columna (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué caracteriza a un piso flexible en un edificio?

    <p>La ubicación de elementos estructurales verticales interrumpidos (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué es la falla por punzonamiento?

    <p>Cuando una columna actúa como un punzón y causa daños en la losa (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué implica la falla por torsión en una estructura?

    <p>Una diferencia en las carga entre centro de masa y centro de rigidez (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la principal diferencia entre una rótula plástica y una articulación constructiva?

    <p>La rótula plástica sí toma momento (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué ocurre cuando se supera el momento máximo en una viga hiperestática?

    <p>Se incrementan las deformaciones sin el aumento de tensiones (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué fenómeno se produce debido a la geometría de edificios con ángulos rectos cuando actúa el viento?

    <p>Efecto Vórtice (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué característica debe tener un muro o diafragma para resistir fallas por esfuerzo cortante?

    <p>Rigidez y resistencia adecuadas (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la consecuencia de un paso estrecho en relación con la velocidad del viento?

    <p>Mayor succión en las caras laterales (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué es el periodo de vibración de un edificio?

    <p>Tiempo que tarda en realizar un ciclo completo de vibración (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre el fenómeno aeroelástico es correcta?

    <p>Involucra la separación del flujo de aire por un obstáculo (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué se debe aplicar si el periodo de vibración de un edificio es superior a 2 segundos?

    <p>Recomendaciones CIRSOC 102 (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la relación entre frecuencia y periodo en vibraciones?

    <p>El periodo es la inversa de la frecuencia (D)</p> Signup and view all the answers

    En un edificio de altura inferior a 100 metros, ¿qué se debe verificar si el periodo de vibración es entre 1 y 2 segundos?

    <p>Cálculo del factor de ráfaga (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué modalidad de inestabilidad se relaciona con el acoplamiento de flexión y torsión?

    <p>Efecto de Flutter (C), Flameo o Galope (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la función principal de un tabique en un sistema estructural?

    <p>Trabajar a flexocompresión y proporcionar rigidez (B)</p> Signup and view all the answers

    En un sistema mixto de pórticos y tabiques, ¿cómo se deforman los tabiques frente a cargas horizontales?

    <p>Por flexión (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de tabiques se pueden resolver utilizando las ecuaciones de la estática?

    <p>Tabiques isostáticos (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo afecta la rigidez de un tabique a la carga que toma en un sistema hiperesstático?

    <p>Inversamente proporcional a la suma de rigidices (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes es una característica del tubo en tubo?

    <p>El tubo exterior toma cargas gravitatorias y de viento (B)</p> Signup and view all the answers

    En un haz de tubos, ¿cuál es el papel de las pantallas?

    <p>Evitar la acumulación de cargas en esquinas (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué ocurre en los tabiques altos en cuanto a la flexión?

    <p>Predomina la flexión general con momento máximo en el empotramiento (B)</p> Signup and view all the answers

    En un sistema estructural, ¿cuál es una característica de los tabiques hiperesstáticos?

    <p>No pueden resolverse con ecuaciones de la estática (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la función principal de los pilotes en la construcción?

    <p>Transmitir cargas al suelo firme (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de geometricidad tienen las estructuras anticláusticas?

    <p>Ambas curvas en lados opuestos del plano (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué caracteriza a las estructuras de tracción pura?

    <p>Trabajan a tracción baricéntrica (B)</p> Signup and view all the answers

    Para el diseño estructural de pilotes, ¿cuál es una consideración importante en estructuras prefabricadas?

    <p>La cuántia mínima de acero a utilizar (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de estructuras son las que solo pueden construirse con membranas anticláusticas?

    <p>Estructuras tensadas (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la forma de la distribución de las presiones generadas por un elemento de carga?

    <p>Circular y no lineal (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué condición es crítica en el diseño de pilotes prefabricados durante su instalación?

    <p>La condición de izaje (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué ocurre con un arco a lo largo de su vida útil?

    <p>Puede aparecer solicitaciones de flexión (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta sobre la rigidez de un tabique?

    <p>La rigidez relativa de un tabique influye en la carga que soporta. (A)</p> Signup and view all the answers

    Cuando se dice que un tabique es hiperstático asimétrico, se refiere a:

    <p>La falta de simetría en la distribución de cargas. (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la separación máxima permitida entre armaduras verticales en un tabique?

    <p>Tres veces el espesor del tabique. (A)</p> Signup and view all the answers

    Los pórticos rígidos se caracterizan por:

    <p>Permitir la rotación y deslizamiento en nudos con continuidad. (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué aspecto es fundamental al calcular la rigidez de un nudo en un pórtico?

    <p>La continuidad entre vigas y columnas. (B)</p> Signup and view all the answers

    El método del portal se utiliza principalmente para:

    <p>Estimar los movimientos laterales por fuerzas horizontales en pórticos. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo se comportan los tabiques en una estructura contra-viento cuando son paralelos?

    <p>Soportan cargas horizontalmente de manera uniforme. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué ocurre en un tabique cuando se presenta una deformación por flexocompresión?

    <p>Más deformación ocurre en su base que en la parte superior. (A)</p> Signup and view all the answers

    Flashcards

    Cargas gravitatorias

    Son las cargas resultantes de la gravedad que actúan sobre las estructuras.

    Cargas horizontales

    Cargas que actúan en dirección horizontal, como el viento y sismos.

    Carga de viento

    Es una carga dinámica provocada por el viento, que crea presión y succión en edificaciones.

    Barlovento

    Lado expuesto al viento donde se genera presión sobre la estructura.

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    Sotavento

    Lado opuesto al viento donde se genera succión en la estructura.

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    Método simplificado

    Método para calcular la carga de viento en edificios simples y bajos.

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    Método analítico

    Método para edificios regulares que no generan cargas transversales de viento.

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    Método túnel de viento

    Método experimental para calcular la carga de viento utilizando túneles de viento.

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    Efecto Vórtice

    Rotación del flujo de aire en espiral en estructuras con bordes rectos, aumentando tensiones.

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    Efecto Venturi

    Aumento de la velocidad del viento al pasar por un espacio estrecho, creando succión en los laterales.

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    Flameo o Galope

    Inestabilidad causada por el acoplamiento de flexión y torsión en estructuras delgadas.

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    Efecto de Flutter

    Inestabilidad aerodinámica que ocurre por el acoplamiento de torsión y flexión.

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    Frecuencia Natural

    Frecuencia a la cual un sistema vibra libremente cuando se le perturba.

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    Fenómeno Aeroelástico

    Separación del flujo de aire por un obstáculo que genera vórtices de von Karman.

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    Período de Vibración

    Tiempo que tarda un sistema en completar una oscilación completa.

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    Frecuencia en Hertz

    Número de oscilaciones por segundo; inversa del período.

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    Efecto de columna rota

    Restricción parcial del desplazamiento lateral en una columna debido a concentración de esfuerzos.

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    Efecto de piso flexible

    Piso con rigidez menor que el resto, alterando el comportamiento estructural del edificio.

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    Efecto de aplauso

    Movimiento de un edificio limitado por otro más rígido, generando fuerzas cortantes al chocar.

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    Falla por punzonamiento

    Daño severo en la losa cuando la columna actúa como un punzón.

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    Falla por esfuerzo cortante

    Los muros deben tener rigidez y resistencia a los esfuerzos cortantes.

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    Falla por torsión

    Ocurre por excentricidad entre el centro de masa y el centro de rigidez.

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    Rótula plástica

    Articulación que toma momento y permite rotación plástica.

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    Viga hiperestática

    Viga donde el momento plástico se genera tras alcanzar carga máxima, provocando plastificación.

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    Pilotes

    Elementos estructurales que transmiten cargas al suelo firme.

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    Carga vertical

    Carga que actúa en dirección hacia abajo sobre una estructura.

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    Carga horizontal

    Carga que actúa en dirección lateral sobre una estructura.

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    Estructuras de tracción pura

    Estructuras que soportan cargas completamente a tracción.

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    Curvatura sinclástica

    Ambas curvas del mismo lado del plano tangente, signo positivo.

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    Curvatura anaclástica

    Curvas en lados opuestos del plano, signo negativo.

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    Estructuras funiculares

    Estructuras livianas que soportan esfuerzos de tracción.

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    Bulbo de presiones

    Distribución circular de presiones que disminuye con la distancia.

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    TABIQUES

    Estructuras que trabajan a flexocompresión, soportando cargas. Predominan la flexión en tabiques altos y la deformación por corte en tabiques bajos.

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    SISTEMA MIXTO

    Combinación de pórticos y tabiques, donde ambos interactúan aumentando la rigidez y distribuyendo cargas durante esfuerzos horizontales.

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    TUBO CALADO

    Estructura donde un tubo exterior soporta cargas gravitatorias y de viento, mientras que el tubo interior solo carga gravitatorias.

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    TUBO EN TUBO

    Estructura que combina un tubo exterior y un núcleo interior, aumentando la rigidez frente a cargas horizontales.

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    HAZ DE TUBOS

    Estructura compuesta por un conjunto de tubos que actúan como un gran tubo con pantallas, previniendo acumulación de cargas.

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    TABIQUES ISOSTÁTICOS

    TABIQUES que pueden resolverse con ecuaciones de estática, su carga depende de su ubicación respecto a la línea de viento.

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    TABIQUES HIPERESTÁTICOS

    TABIQUES que no se pueden resolver con estática y se deforman bajo desplazamiento y rototraslación.

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    RIGIDEZ DE TABIQUES

    La carga que toma un tabique es directamente proporcional a su rigidez e inversamente proporcional a la rigidez total del sistema.

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    Rigidez Relativa

    La capacidad de un tabique para resistir cargas en relación con otros tabiques.

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    Tabiques Paralelos

    Estructuras que están alineadas y en la misma dirección que el viento considerado.

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    Tabiques Asimétricos

    Tabiques que no cumplen las condiciones de simetría geométrica o resistente;

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    Armaduras del Tabique

    Estructuras internas que refuerzan el tabique, limitadas por la separación máxima.

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    Plano Resistente Vertical

    Conjunto de elementos que trasladan cargas verticales y horizontales a la fundación.

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    Pórticos

    Estructuras formadas por columnas y vigas conectadas, que permiten flexionar y rotar.

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    Método del Portal

    Método para estimar efectos de desplazamientos laterales en pórticos de varios pisos.

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    Equilibrio de los Nudos

    Condición de que los nudos deben permanecer a 90° para mantener la rigidez.

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    Study Notes

    Resumen General

    • Las notas cubren varios temas de ingeniería estructural, incluyendo cargas, verificaciones, métodos de cálculo, tipos de estructuras y consideraciones sísmicas.
    • Los temas incluyen cargas gravitatorias, horizontales (como las del viento y terremotos), ambientales y dinámicas (como las de impacto).
    • La importancia de los tipos de estructuras, como tabiques, pórticos, sistemas mixtos, y tubos, se analiza a detalle.
    • Se discuten métodos analíticos para estimar cargas de viento con especial enfoque en la complejidad y la regularidad de los edificios, así como los métodos simplificados para estructuras más simples.
    • El documento considera la interacción suelo-estructura, la importancia del diseño sismorresistente y las diferentes formas de vibrar un edificio.
    • Se describen los tipos de fallas, incluidas las por falta de resistencia bidireccional, torsión, por desplazamiento, volcamiento y resonancia.
    • Se incluye una revisión de los tipos de tensiones en el suelo.
    • Los cálculos de tensión, incluyendo los fundamentos teóricos y las fórmulas, son críticos para la comprensión de estabilidad.
    • El documento incluye consideraciones sobre la rigidez de entrepisos, las estructuras hiperestáticas y los fundamentos teóricos para el diseño.
    • Se analiza la mecánica de suelos, incluyendo la licuefacción, las tensiones y los tipos de roturas.
    • Los procesos de mejoramiento de suelos, como la compactación, también son estudiados.
    • El diseño de estructuras con diferentes tipos de apoyos se analiza con detalle, incluyendo arcos, cables, cuerdas, y sistemas de estabilización.
    • Los métodos de cálculo para determinar la tensión, la frecuencia y el periodo, se estudian con precisión.

    Cargas Externas

    • Las estructuras están sujetas a diversas cargas externas (gravitatorias, horizontales, ambientales, dinámicas).
    • Las cargas horizontales, como las producidas por el viento y los sismos, son cruciales en el diseño.
    • Las cargas dependen de la altura y la forma del edificio.
    • Las cargas dinámicas (impacto) exigen métodos de cálculo específicos.

    Métodos de Cálculo

    • Se detallan métodos analíticos y simplificados para calcular cargas de viento.
    • Los métodos analíticos son más complejos y se aplican a estructuras de mayor complejidad.
    • Los métodos simplificados se utilizan para edificios de baja complejidad.

    Estructuras

    • Se describen diferentes estructuras (tabiques, pórticos, sistemas mixtos, etc.).
    • Se analiza la resistencia, la estabilidad y el comportamiento en respuesta a diferentes tipos de cargas.
    • Los pórticos son sistemas comunes en edificios, transmiten las cargas a la fundación, requieren una determinada rigidez.
    • Se destaca la importancia del diseño de la estructura y los materiales utilizados.

    Mecánica de Suelos

    • Se revisan los tipos de roturas del suelo, como en suelos compactados, intermedios o sueltos.
    • Se definen términos como hipocentro, epicentro, y frecuencia.
    • Se analizan los procesos de mejoramiento de suelos.

    Estabilidad y Diseño Sismorresistente

    • Se analiza la seguridad del edificio ante diferentes tipos de cargas y movimientos de suelo.
    • Se describen diferentes tipos de fallas estructurales como consecuencia de las cargas .
    • Se analizan las interacciones entre los componentes de un edificio, como las fundaciones, las paredes y los demás elementos estructurales.
    • El diseño debe tomar en cuenta las condiciones sísmicas del área geográfica en la que se construye el edificio

    Tipos de Fundaciones

    • Se estudian los tipos de fundaciones superficiales y profundas.
    • Se describe la importancia de considerar el tipo de suelo al seleccionar un tipo de fundación.

    Resumen de Estructuras Membrañales y Funiculares

    • Se explican las características de las estructuras de tracción pura, cómo se comportan con las cargas y el tipo de forma de la estructura ideal.
    • Se estudia la importancia de la forma estructural y la determinación de esfuerzos, ya que se ven afectados por las cargas externas.
    • Se describe como un uso de cables para estabilizar el sistema, o las mejoras en las estructuras por medio de la aplicación de esfuerzos de tensión.
    • Algunas de las formas estructurales que se pueden utilizar incluyen las de superficies curvas.

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    Description

    Este cuestionario abarca aspectos fundamentales de la ingeniería estructural, incluyendo tipos de cargas y métodos de cálculo. Los temas tratados incluyen cargas gravitatorias, métodos analíticos para cargas de viento y consideraciones sísmicas. Aprenderás sobre la interacción suelo-estructura y las diferentes fallas que pueden ocurrir en una edificación.

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