Clase3_sistemas2_analisis en Las Estructuras

7/25/2019 Clase3_sistemas2_analisis en Las Estructuras

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Análisis en las estructuras

F A C U L T

A D D E A R

Q U I T E C

T U R A

.

T A L L E R

: F E D

E R I C

O M A

R I S C A L

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a l A n á l i s i s

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E s t r u

c t u r a s I s $ s t á t i c

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El análisis estructural implica la determinaciónde las fuerzas y desplazamientos que actúansobre la estructura, por lo tanto constituyeparte esencial del diseño.

Análisis estructural hace uso de las ecuaciones

para encontrar los esfuerzos internos,deformaciones y tensiones que actúan sobreuna estructural

Para el análisis se realiza un modelomatemático idealizado al que se le aplican

cargas y otros efectos ambientales, con lanalidad de predecir el funcionamientoresultante de la estructura a tra!"s de todaslas etapas de carga. En ocasiones este modelomatemático es complementado a tra!"s delanálisis f#sico de un prototipo a escala.


E$emplo de denición defuerzas para realizar elanálisis estructural




Análisis estructural se reere al uso delas ecuaciones de la resistencia demateriales para encontrar los esfuerzosinternos, deformaciones y tensionesque actúan sobre una estructuraresistente, como edicaciones oesqueletos resistentes de maquinaria.%gualmente el análisis dinámicoestudiar#a el comportamiento dinámico

de dichas estructuras y la aparición deposibles !ibraciones perniciosas para laestructura.

&odelos computacionales

de estructuras




El ob$eti!o general del análisis de

estructuras, es por lo tanto, es obtenerpara cada elemento y para cada punto losesfuerzos que producen las condicionese'teriores de carga, que son(• )uerza a'ial• )uerza cortante• &omentos *e'ionantes• &omentos torcionantes

Adicionalmente, para los casos de lasestructuras hiperestáticas, necesitamos

conocer las propiedades de los elementosestructurales, como son(• &ódulos de elasticidad• &omentos de %nercia• +reas de secciones tran!ersales

&omentos



Esfuerzos en lasestructuras

ESFUERZO DE COMRESI'"

Esfuerzo al que está sometido un elemento de unaestructura cuando las fuerzas que actúan sobre "ltienden a aplastarlo.

ESFUERZO DE TRACCI'"

Esfuerzo al que está sometido un elemento cuando lasfuerzas que actúan sobre "l tienden a estirarlo.

ESFUERZO DE FLE(I'"

Esfuerzo al que está sometido un elemento de unaestructura cuando las fuerzas que actúan sobre "ltienden a cur!arlo.

ESFUERZO DE TORSI'"

Esfuerzo al que está sometido un elemento de unaestructura cuando las fuerzas que actúan sobre "ltienden a retorcerlo.

ESFUERZO DE CORTE

Esfuerzo al que está sometido un elemento de unaestructura cuando las fuerzas que actúan sobre "ltienden a cortarlo.




Para que el análisis de una

estructura sea correcto esnecesario que su idealización seacerque lo más posible a sucomportamiento real. Para lo cual,e'isten di!ersos aspectos a teneren cuenta, como son(

• isposición espacial de la estructura(puede ser en una, dos o tresdimensiones.

• -ipo de cargas actuantes( estáticas o

dinámicas, según que seanconstantes en el tiempo o !ariablescon "l.

• -ipo de elementos que forman laestructura( elementos discretospiezas prismáticas/, elementos

continuos, o incluso estructurasmi'tas.

• -ipo de uniones estructurales entre los

elementos( articuladas, r#gidashabitualmente llamadas empotradas/, o*e'ibles.

• 0omportamiento del material( puede serelástico, cuando al desaparecer lascargas el material !uel!e a su estado

inicial o no por e$emplo si hayplasticidad/. entro de los materialeselásticos el caso más habituales ellineal, cuando la tensión y ladeformación unitaria son proporcionales.

• Pequeñas de formaciones( cuando la

posición de formada de la estructuracoincide sensiblemente con su posiciónsin deformar. Esto simplica la relaciónentre las deformaciones unitarias y losdesplazamientos de un punto, que eslineal. En caso contrario se trata de unproblema de grandes deformaciones, y

la relación entre deformaciones unitariasy desplazamiento no es lineal.



0onceptos

1rados de libertad o mo!imiento(

2on los parámetros son losparámetros independientesnecesarios para denirun#!ocamente la posición delsólido en el espacio( por lo tanto,al restringir los mo!imientos delos puntos del cuerpo dondeestán aplicados, los !#nculoslimitan su mo!imiento.

iagrama de cuerpo libre(

3epresentación gráca que seutiliza para los problemas deestática. Para lo cual debemosaislar el elemento que !amos aanalizar y denir que fuerzas sonlas que inter!ienen sobre el

cuerpo analizado. E$emplos de diagramas de cuerpo libre



-ipos de apoyos

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