1. Las solicitaciones en el Análisis Estructural

Acciones o fuerzas internas:– Diferencias de temperatura– Retracción de Fraguado– Creep – Asentamientos

Las construcciones se ven continuamente afectadas por:

Solicitaciones: Es el conjunto de fuerzas, que en distintas magnitudes y combinaciones deben ser resistida por la estructura

Acciones o fuerzas producto de la naturaleza:

–Viento–Sismo–Nieve–Peso Propio–Sobrecargas –Sub-presiones

Normas que regulan la evaluación de las solicitaciones:

• La mayoría de las solicitaciones son dinámicas, es decir:

Sus efectos son variables en el tiempo tanto en Magnitud como en Dirección y Sentido

• La manera de representar esta variabilidad de modo exacto es complejo, frecuentemente se modelan con representaciones simples, por ejemplo una fuerza estática (sin variación de magnitud ni sentido)

• La estimación de las fuerza debe ser tal que cubra los efectos de las variaciones dinámicas dentro de márgenes de seguridad.

• A veces la representación estática no puede cubrir un efecto dinámico, ejemplos:

– Amplificación dinámica– Resonancia

• Por lo anterior es necesario fijar límites dentro del cual el procedimiento es válido

• Mientras más conservadores seamos con la estimación de las solicitaciones para el análisis y el diseño, más segura será la estructura

• Evidentemente existe una relación directa entre la seguridad y costo, a mayor seguridad mayor costo

• El INN (Instituto Nacional de Normalización) es el organismo en Chile el encargado de la elaboración de las diferentes pautas o disposiciones, las cuales a través de sus documentos regulan y sugieren entre otras:

– Cómo se modelan las solicitaciones– Métodos de cálculo– Recomendaciones de análisis– Capacidades resistentes de los materiales– Disposiciones constructivas

Estas disposiciones o regulaciones, se les distinguen con el nombre de “Normas”

• El equilibrio entre seguridad y costo es complejo y de mucha responsabilidad. Esto está regulado y dirigido por organismos técnicos de cada país.

El código de identificación de una Norma INN es como el siguiente:

NCh 1537. Of 86

Nch : Marca o Código que identifica una norma chilena1537: Número que identifica la materia. En este caso se trata del Diseño Estructural de Edificios

- Cargas Permanentes y Sobrecargas de uso.86 : Numero que indican las dos últimas cifras del año en que entró en vigencia la norma..Of : Código que identifica la etapa de estudio de la Norma. Estos pueden ser los siguientes:a : Anteproyecto de Norma. Documento preparado por la división de Normas INN que se

presenta para estudio de un Comité Técnico especializado, en el que participan todos los sectores interesados en la norma.

c : Proyecto A de Norma en consulta pública. Es el documento estudiado y aprobado por el Comité Técnico que se somete a una consulta pública con el objeto de recibir observaciones en un plazo determinado.

p : Proyecto B de Norma. Es el documento final, que después de haber seguido las etapas de estudio anteriores se somete a consideración del Consejo del INN para su aprobación.

n : Norma Chilena. Es el documento que ha sido aprobado por el Consejo del INN.Of : Norma Chilena Oficial. Es la norma que ha sido declarada Oficial por un Decreto

Supremo de Gobierno.E : Norma Chilena de Emergencia. Es la Norma que ha sido estudiada mediante un trámite de

emergencia y aprobada en tal carácter por el Consejo del INNEOf : Norma Chilena de Emergencia Oficial. Es la norma de emergencia declarada Oficial por

Decreto Supremo, y en la que se estipula que regirá hasta que se dicte la norma chilena oficial.

Listado de Normas frecuentemente utilizadas en el diseño estructural

Código Norma Descripción Nch 1537.Of 86 Diseño Estructural de Edificios - Cargas Permanentes y Sobrecargas de uso.

Nch 431. Of 77 Construcción - Sobrecargas de Nieve.

Nch 432. Of 71 Cálculo de la acción del viento sobre las construcciones

Nch 433. Of 93 Diseño sísmico de edificios

Nch 3 . Of 61 Escala de Intensidad de los fenómenos sísmicos.

Nch 173. Of 73 Madera - Terminología General

Nch 174. Of 85 Madera - Unidades usadas, dimensiones normales, tolerancias.

Nch 630. Of 76 Madera - Preservación, terminología.

Nch 969. Of 86 Madera - Determinación de las propiedades mecánicas, Cond. Generales para los ensayos.

Nch 755. Of 71 Madera - Preservación y medición de la penetración y de la retención de lospreservadores en la madera.

Nch 1207. Of 78 Madera Aserrada de pino insigne. Clasificación por resistencia

Nch 1989. Madera - Agrupamiento de especies de madera según su resistenciaestructural.

Nch 1198. Of 91 Madera - Construcciones en madera - Cálculo

Nch 1990. Of 86 Madera - Tensiones Admisibles para madera estructural

Nch 2148. Madera laminada encolada estructural. Requisitos e inspección.

Código Norma Descripción Nch 427. E 74 Construcción - Especificaciones para el cálculo y fabricación de estructuras

de Acero.

Nch 427. cR76 Especificaciones para el cálculo de estructuras de Acero para Edificios(anula la anterior)

Nch 428. Of 57 Ejecución de construcciones de acero.

Nch 1159.Of 77 Acero Estructural de alta resistencia y baja aleación para la construcción.

Nch 203. Of 77 Acero para construcción estructural, requisitos de calidad de productoslaminados.

Nch 206. Of 56 Barras redondas para pernos corrientes.

Nch 217 Acero - planchas delgadas para usos estructurales.

Nch 300 Pernos y tuercas - Terminología.

Nch 1185. Rosca ISO. Perfil básico. Dimensiones métricas.

Nch 429. Of 57 Hormigón Armado - Parte 1.-

Nch 430. Of 61 Hormigón Armado - Parte 2.-

Nch 1173.Of 77 Características que deben cumplir los aceros para hormigón armado

Tipos de fuerzas utilizadas para representar “solicitaciones”

1.- Carga puntual:

Se entiende como una fuerza que actúa concentrada en un punto, pero en términos reales ésta actúa sobre un área muy pequeña

Ejemplos:• Peso de un hombre con herramientas (100 Kg.)• Solicitación sísmica (Fuerza horizontal aplicada

en el centro de gravedad del cuerpo)

2.- Cargas uniformemente distribuidas por unidad de superficie:

Ejemplos:• La fuerza del viento (En Sgto., estructuras bajas

70 Kg./m2).• La nieve. • Peso propio de una losa de hormigón.• Sobrecarga de uso de una oficina 250 kg/m2

Se entiende como un sistema de fuerzas que se extiende en forma uniforme sobre una superficie, siendo la magnitud de ésta, la misma en cualquier punto.

3.- Otros cargas distribuidas por unidad de superficie:

Ejemplos:• Empuje de agua en paredes de represas• Empuje de granos en paredes de silos • Empuje de tierras en muros de contención

Cargas de variación lineal: la presión va aumentando linealmente con la profundidad, es cero en la superficie y máxima en el punto mas profundo.

4.- Cargas distribuidas por unidad de longitud:

Ejemplos:• Peso propio de una viga (magnitud es constante)• Muros de contención que se analizan por unidad

de largo 1 m. (lineal pero de forma triangular)• Reacciones de apoyo de una carga repartida

(peso propio y sobrecargas de una losa)

Se entiende como un sistema de fuerzas que se extiende en forma uniforme sobre un eje de la pieza, pudiendo la magnitud de ésta variar o ser la misma en cualquier punto.