Estructuras 1

Estructuras 1

1. Conjunto de elementos resistentes capaz de mantener sus formas y cualidades a lo largo del tiempo, bajo la acción de las cargas y agentes exteriores a los que está sometido

   • Ingeniería Estructural
     • Es la disciplina de la ingeniería que incluye el conjunto de conocimientos científico-técnicos necesarios en las fases del proceso de concepción, diseño y fabricación de los sistemas estructurales.
       • Fases:
         • 1.- Concepción: Fase inicial que parte de una especificación de requisitos y que requiere juicio ingenieril para plantear alternativas y seleccionar una solución.
           • 2.- Análisis.- En esta fase se precisa determinar, mediante cálculos que se basan en técnicas y métodos específicos, la respuesta de la estructura a cargas o acciones predefinidas.
             • 3.- Diseño.- Dimensionamiento detallado de los elementos estructurales en base a los esfuerzos que han de soportar y los materiales de que están compuestos.
               • 4.- Construcción o fabricación.- Fase final en la que se realiza la estructura.
   • Tipos.
     • Elementos lineales sencillos, Estructuras de barras , Estructuras articuladas, Estructuras reticuladas, Estructuras laminares, Continuos tridimensionales
   • Mecánica Estructural
     • La base teórica de la Ingeniería Estructural es la Mecánica Estructural que tiene por objeto la investigación de las mejores formas y dimensiones que se han de dar a los elementos de una construcción para permitirle resistir a las acciones que la solicitan así como para obtener el resultado de la manera más económica posible.
       • Esquemáticamente, una estructura puede ser analizada planteando, solamente, tres conjuntos de ecuaciones:
         • Las ecuaciones de la estática, que aseguran el equilibrio de la estructura y de cualquiera de sus partes.
         • Las ecuaciones en las que, utilizando las propiedades del material, se establece la relación entre las deformaciones en los elementos de la estructura y las cargas aplicadas.
         • Las ecuaciones geométricas que aseguran que todas las partes de la estructura permanecen juntas antes y después de la deformación.
     • Precursores
       • La construcción de estructuras es una de las más antiguas especialidades de la ingeniería. Un punto de comienzo podría fijarse en el año 500 a.C. cuando los griegos empezaron a utilizar piedra para construir estructuras. Durante la Edad Media (500-1500) la principal aportación de la tecnología de la época fue la que llevaron a cabo los constructores góticos con sus espléndidas catedrales
         • Renacimiento al siglo XIX
           • Durante este periodo ocurre la fundamentación científica-téctica de la mecánica estructura, al comenzar los estudios acerca de este tema, pudiéndose resaltar la ley de Hooke, la actual teoría de la flexión y la definición del módulo de elasticidad.
             • La Ingeniería estructural en los siglos XIX y XX
               • Durante siglo XIX se desarrolló de la teoría de la Elasticidad. Se distinguen las ramas de la Mecánica de Sólidos y del Cálculo de Estructuras: Teoría de la Elasticidad, Cálculo de placas y laminas, Cálculo de estructuras de barras, Teoría de la Plasticidad, etc. El científico que domina toda la disciplina fue Saint-Venant (1797-1886), quien resolvió,el problema de la torsión y flexión de una ménsula empotrada con una carga en el extremo.
                 • Construcción Metálica
                   • Su desarrollo está marcado por hechos relevantes; en 1801 se construyó la primera estructura metálica de edificio en Inglaterra; Joseph Paxton construye en Londres el Crystal Palace, hecho con vidrio y metal; en 1881 se descubre y desarrolla la soldadura por arco eléctrico; en 1889 se construye en París la torre Eiffel con 300 m de altura; en 1931 New York se utilizan hilos de acero estirado en frio en el puente George Washington.
                     • Construcciones con hormigón
                       • Aunque el cemento Portland apareció al principio del siglo XIX , no es hasta la invención del hormigón armado que este material ocupó un lugar de primera línea en el mundo de la construcción. Los ingenieros constataron enseguida que el cemento resultaba particularmente eficaz combinado con el acero
                         • A lo largo del siglo XX los ingenieros estructuralistas han asistido, también, al nacimiento de nuevos materiales, técnicas y formas estructurales, las cuales, incluyen la introducción de investigación experimental, el uso de la soldadura eléctrica, el hormigón pretensado, el desarrollo de nuevos métodos constructivos y el cálculo con ordenadores.

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