1) El documento describe el proceso de diseño estructural, incluyendo el análisis, dimensionamiento y verificación de estados límite. 2) Explica que el diseño estructural busca equilibrar las fuerzas a las que estará sometida la estructura para resistir sin colapsar o deformarse de más. 3) También cubre conceptos como las acciones a las que están sujetas las estructuras, la relación entre fuerza y deformación, y el cálculo de resistencias y factores de seguridad.

2. Introducción
Desde el neolítico, en todas las representaciones constructivas de las cuales
tenemos constancia en nuestros días, se muestran soluciones a problemas o
inquietudes, manifestadas en diversos rubros por las sociedades primitivas o
asentamientos formales. A través de la historia, estas soluciones fueron
modificándose y por medio de la comunicación entrelazada o generacional,
fueron mejoradas. En cada representación vemos la tecnología utilizada por el
gremio constructor.
A finales del siglo XIX cuando se construye el primer edificio "alto", de 15
niveles, entonces el progreso de la construcción de edificios fue en constante
aumento justo también de haber experimentado con el acero adherido.
Utilizando los materiales actuales (concreto y acero) la tecnología de
procesadores y la creatividad del ingeniero, pretendemos a continuación,
establecer una metodología para llevar a cabo, de manera sistemática, el
proceso del diseño estructural. Para lograr esto debemos hacer hincapié en que
se deben realizar diseños preliminares crudos, dando formas y conclusión a las
propuestas iniciales. Éstas pueden llevar a soluciones compuestas, completas y
renovadoras de las ya existentes hasta ahora.

3. El Diseño estructural:
Una Estructura son elementos constructivos cuya
misión fundamental es la de soportar un conjunto
de cargas.
Una Estructura puede concebirse como un
sistema, es decir, como un conjunto de partes o
componentes que se combinan en forma
ordenada para cumplir una función dada.

4. Funciones de una Estructura:
Soportar una carga
Soportar fuerzas exteriores
Salvar un claro
Encerrar un espacio
Contener un empuje
La estructura debe cumplir la función a la que esta
destinada con un grado razonable de seguridad
manteniendo el costo y debe satisfacer determinadas
exigencias estéticas.

5. Diseño Estructural:
El diseño Estructural es un proceso creativo mediante
el cual se definen las características de un sistema de
manera tal que cumpla, en forma óptima, con sus
objetivos.
El Análisis Estructural: es la determinación de las
fuerzas internas en los elementos de la estructura.

6. Objetivos del diseño estructural:
Equilibrar las fuerzas a las que va a estar sometido, y
resistir las solicitaciones sin colapso o mal
comportamiento (excesivas deformaciones).
Optimización del sistema, es decir, la obtención de la
mejor de todas las soluciones posibles.
crear una estructura segura y que satisfaga también
un conjunto de diversos requisitos impuestos por
factores tales como la función de la estructura,
condiciones del lugar, aspectos económicos y estética.

7. Las Estructuras de Concreto:
Estas estructuras tienen características derivadas de
los procedimientos usados en su construcción que las
distinguen de las estructuras de otros materiales.
El Concreto se fabrica en estado plástico, lo que
obliga a utilizar moldes quien lo sostengan mientras
adquiere resistencia suficiente para que la estructura
sea auto soportante.

8. Características del Concreto:
Moldeabilidad
Facilidad para lograr continuidad en la estructura.
Resiste muy bien los esfuerzos de compresión.
Durabilidad

9. Procedimientos principales para la
construir estructuras de concreto:
1er procedimiento: secuencia determinada de
operaciones, para iniciar cada etapa es necesario
esperar a que se haya concluido la anterior.
2do procedimiento: se economiza tanto en la obra falsa
como en el transporte del concreto fresco y se puede
realizar simultáneamente varias etapas de
construcción.

10. Características acción-respuesta de
elementos de Concreto
Es preciso conocer la relación entre las características
de los elementos de una estructura (dimensiones,
refuerzos, etc.), las solicitaciones que debe soportar y
los efectos que dichas solicitaciones producen en las
estructuras.
Las Acciones en una estructura son las solicitaciones a
que pueda estar sometida.
La respuesta de una estructura, o de un elemento, es su
comportamiento bajo una acción determinada.

11. Acción-Elementos de ciertas
Características:
Se debe contar con una base racional para establecer un
método de diseño. Este tendrá por objeto determinar
las características que deberá tener una estructura par
que, al estar sometida a ciertas accione, su
comportamiento o respuesta sea aceptable desde los
punto de vista de seguridad frente a la falla y utilidad
en acciones de servicio.

12. Relaciòn entre los siguientes
Elementos

13. La primera condición que debe satisfacer un diseño es
que la estructura resultante sea lo suficientemente
resistente. En términos de la característica acción-
respuesta se puede definir la resistencia de una
estructura o elemento a una acción determinada como
el valor máximo que dicha acción puede alcanzar.
Una vez determinada la resistencia a una cierta acción,
se compara este valor máximo con el valor
correspondiente bajo las condiciones de servicio.

14. Factor de seguridad o factor de carga
Es el cociente entre el valor calculado de la capacidad
máxima de un sistema y el valor del requerimiento
esperado real a que se verá sometido. Por este motivo es
un número mayor que uno, que indica la capacidad en
exceso que tiene el sistema por sobre sus requerimientos.
El factor de seguridad se aplica principalmente de dos
maneras:
Multiplicando el valor de las solicitaciones o fuerzas que
actúan sobre un elemento resistente por un coeficiente
mayor a uno. En este caso se calcula como si el sistema
fuera solicitado en mayor medida de lo que se espera que
lo sea en la realidad.
Dividiendo las propiedades favorables del material que
determinan el diseño por un número mayor que uno
(coeficiente de minoración). En este caso se modela el
material como si fuera peor de lo que se espera que sea.

15. Las Acciones:
Las principales solicitaciones o acciones exteriores a que
puede estar sujeta una estructura son:
Cargas vivas: comprenden la fuerza del viento, las
originadas por movimientos sísmicos, las vibraciones
producidas por la maquinaria, mobiliario, materiales y
mercancías almacenadas y por máquinas y ocupantes, así
como las fuerzas motivadas por cambios de temperatura.
Cargas muertas: incluyen el peso del mismo edificio y de
los elementos mayores del equipamiento fijo).
Cargas sísmicas: son cargas inerciales causadas por
movimientos sísmicos, estas pueden ser calculadas
teniendo en cuenta las características dinámicas del
terreno.

16. Al estimar las accione, es necesario prever las
condiciones mas desfavorables en que la estructura
puede llegar a encontrarse, así como el tiempo que
sufrirán estas condiciones desfavorables.
Es necesario conocer las variaciones probables en la
intensidad y distribución de las cargas a lo largo de la
vida útil de la estructura.

17. El Análisis de estructuras de
Concreto Reforzado
El propósito fundamental del análisis es evaluar las
acciones interiores en las distintas partes de la
estructura, para ello es importante conocer la relación
entre fuerza y deformación.
La hipótesis mas simple para relacionar carga y
deformación es suponer una dependencia lineal.

18. El Dimensionamiento en elementos de
Concreto Reforzado
El Dimensionamiento: es la determinación de las
propiedades geométricas de los elementos estructurales y
de la cantidad y posición del acero de refuerzo.
El procedimiento de dimensionamiento tradicional consiste
en determinar los esfuerzos correspondientes a acciones
interiores obtenidas de un análisis elástico de la
estructuran, bajo sus supuestas acciones de servicios.

19. El procedimiento mas comúnmente utilizado n la
actualidad es el denominado método plástico, de
resistencias o resistencia ultima según el cual los
elementos o secciones se dimensionan para que
tengan una resistencia determinando.
este procedimiento consisten en definir las acciones
interiores, correspondiente a las condiciones de
servicios mediante un análisis elástico y multiplicarlas
por un factor de carga, que puede ser constante o
variable según los distintos elementos para así
obtener las resistencias de dimensionamiento.

20. Diseño por estados limites
Se consideran dos categorías de estados limites:
a)Los de falla: corresponden al agotamiento definitivo
de la capacidad de carga de la estructura o de
cualquiera de sus miembros o al hecho de que la
estructura, sin agotar su capacidad de carga sufra
daños irreversibles que afecten su resistencia.

21. b) Los estados limites de servicios: tienen lugar
cuando la estructura llega a estados de
deformaciones, agrietamientos, vibraciones o daños
que afecten su correcto funcionamiento pero no su
capacidad para soportar cargas.
Para verificar la seguridad de una estructura, se debe
verificar que la resistencia de cada elemento
estructural y de la estructura en su conjunto sea
mayor que las acciones que actúan sobre los
elementos o sobre la estructura.
Fuerza Interna de Resistencia de diseño
diseño
Fc S
< FR R

22. Fuerzas Internas
Las fuerzas internas son las que están en el interior
de los elementos y son las que mantienen unidas
todas las partes del cuerpo.
Las fuerzas internas se determinan efectuando el
análisis de la estructura sujeta a las distintas acciones
que tengan una probabilidad no despreciable de
ocurrir simultáneamente.
Factores de Carga
En estos se toman en cuentan la posibilidad de que se
presente sobrecargas y las imprecisiones en los
métodos de análisis estructural.

23. Resistencia:
Se entiende por resistencia la magnitud de una acción
o de una combinación de acciones, que provocarían la
aparición de un estado limite de fallas en un elemento
estructural o en un estructura.
la resistencias de muchos elementos estructurales se
puede estimar a través de métodos probados
experimentalmente o que han probado su validez a
través de la experiencia. El valor calculado de estos
métodos se denomina, resistencia nominal.

24. Revisión de la seguridad
Consiste en verificar que para todo estado limite de
falla, la resistencia de diseño exceda a la fuerza
interna actuante de diseño.
La resistencia de diseño a flexión de una viga debe ser
mayor que el momento flexionarte de diseño.
FR R > Fc S

25. Conclusión
De tal manera, el diseño estructural se realiza a partir
de un adecuado balance entre las funciones propias
que un material puede cumplir, a partir de sus
características naturales específicas, sus capacidades
mecánicas y el menor costo que puede conseguirse.
El diseño estructural debe siempre de obtener un
rendimiento balanceado entre la parte rígida y plástica
de los elementos, ya que en muchas ocasiones, un
exceso en alguno de éstos dos aspectos pueden
conducir al fallo de la estructura.