Fundamentos

Fundamentos

1. Consideraciones generales

   • El Diseño Estructural abarca diversas actividades que desarrolla el proyectista para determinar la forma, dimensiones y características detalladas de una estructura debe tener la construcción para cumplir de manera adecuada las funciones que está destinada a desempeñar.
     • El proceso de diseño resulta hasta cierto punto arbitrario. Sin embargo, es útil para entender su esencia, considerar tres aspectos fundamentales: Estructuración, análisis y dimensionamiento.
       • Estructuración
         • En esta parte del proceso se determinan los materiales de los que va a estar constituida la estructura, la forma global de esta, el arreglo de sus elementos constitutivos, sus dimensiones y características más esenciales.
       • Dimensionamiento
         • En esta etapa se define en detalle la estructura y se revisa si cumple con los requisitos de seguridad adoptados. Además, se elaboran los planos y especificaciones de construcción,
       • Análisis
         • Se incluyen bajo esta denominación las actividades que llevan a la determinación de la respuesta de la estructura ante las diferentes acciones exteriores que pueden afectarla durante su vida útil.
     • Reglamentos
       • Entre los reglamentos para el diseño de estructuras de concreto, se tiene: • (NTC) del Reglamento de Construcciones para el Distrito Federal (RCDF, 2017) • Requisitos de Reglamento para Concreto Estructural Nueva Versión ACI 318S (14) • Eurocódigo 2 Proyecto de Estructuras de Hormigón • Normas Técnicas Colombianas de Estructuras de Concreto, NSR10 • Normas Chilenas de hormigón armado, F.3.5
     • Las acciones
       • El Reglamento de Construcciones para el Distrito Federal distingue los siguientes tipos de acciones o solicitaciones: Acciones permanentes y acciones variables.

2. Principales características mecánicas de los materiales

   • El concreto
     • El concreto es un material pétreo artificial, obtenido de la mezcla, en proporciones determinadas: cemento, agua, agregados finos (arena) y gruesos (grava).
     • La característica más importante del concreto es su alta resistencia a la compresión.
     • La resistencia de un concreto de determinada edad que haya sido curado depende fundamentalmente de dos factores: a) La relación agua – cemento b) El grado de compactación
     • A menor relación agua – cemento, mayor será la resistencia del concreto.
     • Pruebas en el concreto: Las pruebas más importantes que en el concreto realizan son: 1. Características del concreto fresco 2. Ensaye a compresión 3. Ensaye a tensión del concreto
   • Acero de refuerzo para concreto reforzado
     • Una propiedad importante que debe tenerse en cuenta en refuerzos con detalles soldados es la soldabilidad.
     • Otra propiedad importante es la facilidad de doblado, que es una medida indirecta de la ductilidad y un índice de su trabajabilidad.

3. Método de dimensionamiento por estados límites

   • Es la etapa del comportamiento de una estructura a partir del cual su respuesta se considera inaceptable. Se distinguen dos tipos de estados límite:
     • Estado Límite de falla: Corresponde a situaciones en las que la estructura sufre una falla total o parcial, o simplemente presenta daños que afectan su capacidad para resistir nuevas acciones. La
     • Estados límites de servicios: Otro tipo de estado límite se relaciona con aquellas situaciones que, aun sin poner en peligro la seguridad de la estructura afecta el correcto funcionamiento de la construcción.
   • Hipótesis fundamentales para el dimensionamiento Hipótesis para la obtención de resistencias de diseño a flexión, carga axial y flexoconpresión (NTC –2017) La determinación de resistencias de secciones de cualquier forma sujetas a flexión, carga axial o una combinación de ambas, se efectuará a partir de las condiciones de equilibrio y de las siguientes hipótesis:
     • a) La distribución de deformaciones unitarias longitudinales en la sección transversal de un elemento es plana; b) Existe adherencia entre el concreto y el acero de tal manera que la deformación unitaria del acero es igual a la del concreto adyacente;
     • c) El concreto no resiste esfuerzos de tensión; d) La deformación unitaria del concreto en compresión cuando se alcanza la resistencia de la sección es 0.003; y
     • e) La distribución de esfuerzos de compresión en el concreto, cuando se alcanza la resistencia de la sección, es uniforme con un valor fc‖ igual a 0.85fc‘ hasta una profundidad de la zona de compresión igual a 1 c. donde:

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