PNF: Ingeniería En Agroalimentación

Sección 02

Unidad Curricular: ecoconstrucciones.

Análisis Estructural De Materiales

Y

Cálculo De Estructuras Simples

Facilitador: Participantes:

Lic, Eleazar ramos Ramón Ramírez

Valle De La Pascua Abril 2013

Análisis Estructural De Materiales Y Cálculo De Estructuras Simples

La ecoconstruccion se basa en las tradiciones de construcción con materiales primarios

propios del lugar a edificar, como pueden ser el adobe (mezcla de arcillas, fibras vegetales

y a veces excrementos secos) o la piedra. La incorporación de cálculos de ingeniería a

través del análisis de la resistencia de los materiales a utilizar son herramientas que

garantizan la resistencia de las estructuras y de así brindar seguridad a las distintas

edificaciones.

El diseño de un edificio DAC (Diseño ambientalmente consciente) requiere de información

cuantitativa sobre el sitio donde vaya a implantarse el edificio para incorporar las medidas

de diseño pasivo más adecuadas. Para esto es necesario Conseguir datos bioclimáticos.

Entre estos datos se encuentran: temperatura (°C), humedad relativa (%), humedad absoluta

(g/kg; mm Hg/kg; kPa/kg), radiación solar (W/m2), frecuencia, dirección y velocidad del

viento. Cada país cuenta con servicios meteorológicos a los que se puede acudir para

obtener la información. Atraves de estos datos se pueden realizar los diferentes calculos

para que las estructuras de las edificaciones sean resistentes y esten adactadas al ambiente.

Análisis estructural: El análisis estructural no es más que el uso de las ecuaciones

pertenecientes a la resistencia de materiales en búsqueda de los esfuerzos internos que

actúan en una estructura resistente. Existen varios métodos para determinar los esfuerzos,

pero el tipo se establece atendiendo a la precisión y la complejidad que necesitan los

cálculos.

Métodos De Análisis Estructural

Determinación de esfuerzos: El tipo de método empleado difiere según la complejidad y

precisión requerida por los cálculos:

• Métodos clásicos : para estructuras muy sencillas entre los que se encuentran la

teoría de vigas de Euler-Bernouilli es el método más simple, es aplicable sólo a

barras esbeltas sometidas a flexión y esfuerzos axiales. Naturalmente no todas las

estructuras se dejan analizar por este método. Cuando existen elementos

estructurales bidimensionales en general deben emplearse métodos basados en

resolver ecuaciones diferenciales.

• Método de los elementos finitos : se trata de analizar elementos más pequeños o con

forma irregular donde pueden producirse concentraciones de tensiones se usan

métodos numéricos complejos.

Modelos materiales:

Dentro del análisis estructural es importante modelizar el comportamiento de los materiales

empleados mediante una ecuación constitutiva adecuada. Los tipos modelos de materiales

más frecuentes son:

• Modelo elástico lineal e isótropo: el más usado, ya que el teorema de Rivlin-

Ericksen permite establecer que para deformaciones suficientemente pequeñas todo

sólido elástico es asintóticamente lineal e isótropo.

Modelo elástico lineal otrotrópico: constituye una modificación de modelo isótropo para

materiales cuya resistencia y comportamiento depende de la dirección, laminados,

elementos de mandera, etc., requieren modelos ortótropos para ser adecuadamente

modelizados

Determinación de resistencia y rigidez:

A partir de los esfuerzos se pueden calcular directamente los desplazamientos y las

tensiones. En el caso del método de los elementos finitos se suele determinar directamente

el desplazamiento sin necesidad de calcular los esfuerzos internos. Una estructura

correctamente diseñada además de ser funcional y económica debe cumplir

obligatoriamente dos criterios razonables de seguridad:

• El criterio de resistencia: consistente en comprobar en que en ninguno de sus

puntos el material sobrepasa unas tensiones admisibles máximas.

• El criterio de rigidez: consistente en comprobar que bajo las fuerzas y

solicitaciones actuantes los desplazamientos y deformaciones de la estructura no

sobrepasan un cierto límite.

Análisis dinámico de estructuras

Otra área importante del y diseño sísmico de edificios es el análisis dinámico. En este tipo

de análisis se buscan las respuestas máximas de ciertos parámetros (aceleraciones,

desplazamientos, esfuerzos, etc.) que se producen en una estructura bajo cargas dinámicas o

variables con el tiempo. Eso en general requiere el uso de ecuaciones diferenciales.

Algunos aspectos frecuentes del análisis dinámico incluyen:

• Análisis modal

• Determinación de frecuencias propias

• Determinación de fenómenos de resonancia

Ecoconstrucciones De Madera

Las ecoconstrucciones de madera son la mejor opción a la hora de elegir un hogar, La

madera tienen unan gran solidez estructural, debido a la excelente rigidez y resistencia.

además, este material posee una gran capacidad para absorber energía y para resistir cargas

de impacto, lo que las convierte en las más recomendables para la construcción en zonas

sísmicas. son ecológicas, ya que la madera es una materia prima renovable, reciclable y

biodegradable. además, en su transformación necesita muy poca energía y no produce

residuos y por tanto, las casas forman parte del nuevo concepto de construcción sostenible,

con un total y absoluto respeto por el medio ambiente.

Recomendaciones Para Diseñar Ecoconstrucciones.

Los materiales deberán ser de materia prima lo menos elaborada posible y encontrarse lo

más cerca posible de la obra (utilizar recursos de la zona). Deben hallarse totalmente

exentos de elementos nocivos como asbesto, poliuretano, cloro, PVC (usados de forma muy

común hoy en día). Los conductos de saneamiento de gran diámetro pueden ser de

cerámica con conexiones de caucho y los de pequeño diámetro, de PP (polipropileno), PB

(polibutileno) y/o PE (polietileno)en lugar de PVC. Con estos materiales, las conducciones

son más estables, flexibles, duraderas y menos ruidosas.

La arquitectura genera un gran impacto social en la población y son necesarios

buenos ejemplos en cada comunidad local para mostrar a la sociedad los caminos a

seguir. En cada cultura en el tiempo surgieron nuevos tipos edificatorios pero sólo

algunos se convirtieron en modelos para ser repetidos por la sociedad.

Esto también se debe a la cultura de las sociedades y sus costumbres y la etapa de

transición depende de que las alternativas lleguen a la población y causen un impacto

favorable que permita que las ecocontrucciones sean adoptadas como las edificaciones

del futuro.