3
Estructura estáticamente indeterminada o estructura hiperestática: Estructura que necesita más elementos de los necesarios para mantenerse estable; la supresión de uno de ellos no conduce al colapso, pero modifica sus condiciones de funcionamiento estático y cuando está en equilibrio las ecuaciones de la estática resultan insuficientes para determinar todas las fuerzas internas o las reacciones. Existen diversas formas de hiperestaticidad: - Una estructura es internamente hiperestática si las ecuaciones de la estática no son suficientes para determinar los esfuerzos internos de la misma. - Una estructura es externamente hiperestática si las ecuaciones de la estática no son suficientes para determinar fuerzas de reacción de la estructura al suelo o a otra estructura. - Una estructura es completamente hiperestática si es internamente y externamente hiperestática. Características, ventajas y desventajas. - Los esfuerzos son menores que las estructuras estáticamente determinadas comparables. - Tienen mayor rigidez y deformaciones mas pequeñas - Las estructuras indeterminadas tienen mas elementos que las requeridas por la condición de estabilidad estática, por lo tanto en caso de una falla, la estructura completa no colapsa ya las cargas se distribuyen en otros apoyos y elementos. - Los asentamientos y cambios de temperatura pueden causar efectos significativos. estructura estáticamente determinada o estructura isostática: Estructura que puede ser analizada mediante los principios de la estática ( ecuaciones basicas del equilibrio estático); la supresión de cualquiera de sus ligaduras conduce al colapso. El Método de redistribución de momentos o método de Cross es un método de análisis estructural para vigas estáticamente indeterminadas y marcos/pórticos planos. El método sólo calcula el efecto de los momentos flectores e ignora los

Estructura Estáticamente Indeterminada o Estructura Hiperestática

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Principales estructuras

Citation preview

Estructura estáticamente indeterminada o estructura hiperestática: Estructura que necesita más elementos de los necesarios para mantenerse estable; la supresión de uno de ellos no conduce al colapso, pero modifica sus condiciones de funcionamiento estático y cuando está en equilibrio las ecuaciones de la estática resultan insuficientes para determinar todas las fuerzas internas o las reacciones. Existen diversas formas de hiperestaticidad:

- Una estructura es internamente hiperestática si las ecuaciones de la estática no son suficientes para determinar los esfuerzos internos de la misma.

- Una estructura es externamente hiperestática si las ecuaciones de la estática no son suficientes para determinar fuerzas de reacción de la estructura al suelo o a otra estructura.

- Una estructura es completamente hiperestática si es internamente y externamente hiperestática.

Características, ventajas y desventajas.- Los esfuerzos son menores que las estructuras estáticamente

determinadas comparables.- Tienen mayor rigidez y deformaciones mas pequeñas - Las estructuras indeterminadas tienen mas elementos que las requeridas

por la condición de estabilidad estática, por lo tanto en caso de una falla, la estructura completa no colapsa ya las cargas se distribuyen en otros apoyos y elementos.

- Los asentamientos y cambios de temperatura pueden causar efectos significativos.

estructura estáticamente determinada o estructura isostática: Estructura que puede ser analizada mediante los principios de la estática (ecuaciones basicas del equilibrio estático); la supresión de cualquiera de sus ligaduras conduce al colapso.

El Método de redistribución de momentos o método de Cross es un método de análisis estructural para vigas estáticamente indeterminadas y marcos/pórticos planos. El método sólo calcula el efecto de los momentos flectores e ignora los efectos axiales y cortantes, lo cual es suficiente para fines prácticos en barras esbeltas.

Para analizar cada articulación o nodo de la estructura, se considera fija en una primera fase a fin de desarrollar los Momentos en los Extremos Fijos. Después cada articulación fija se considera liberada secuencialmente y el momento en el extremo fijo (el cual al momento de ser liberado no está en equilibrio) se "distribuyen" a miembros adyacentes hasta que el equilibrio es alcanzado.este método es como el proceso de resolver una serie de sistemas de ecuaciones por medio de iteración.

El método de redistribución de momentos cae dentro de la categoría de los métodos de desplazamiento del análisis estructural.

Consideraciones

- Momentos de empotramiento en extremos fijos son los momentos producidos al extremo del miembro por cargas externas cuando las juntas están fijas.

- La rigidez a la flexión es la propiedad que tiene un elemento que le permite resistir un límite de esfuerzos de flexión sin deformarse. La rigidez flexional (EI/L) de un miembro es representada como el producto del módulo de elasticidad (E) y el Segundo momento de área, también conocido como Momento de Inercia (I) dividido por la longitud (L) del miembro, que es necesaria en el método de distribución de momentos, no es el valor exacto pero es la Razón aritmética de rigidez de flexión de todos los miembros.

- Los coeficientes de distribución pueden ser definidos como las proporciones de los momentos no equilibrados que se distribuyen a cada uno de los miembros. Un momento no equilibrado en un nudo, es distribuido a cada miembro concurrente en él, esta distribución se hace diréctamente proporcional a la rigidez a la flexión que presenta cada uno de estos miembros.

- Los momentos no equilibrados son llevados sobre el otro extremo del miembro cuando se permite el giro en el apoyo. La razón de momento acarreado sobre el otro extremo entre el momento en el extremo fijo del extremo inicial es el coeficiente de transmisión.

-Valores típicos: 0,5 para nodos sin empotramiento 0 para nodos empotrados

- Un momento actuando en sentido horario es considerado positivo. Esto difiere de la [convención de signos] usual en ingeniería, la cual emplea un sistema de coordenadas cartesianas con el eje positivo X a la derecha y el eje positivo Y hacia arriba, resultando en momentos positivos sobre el eje Z siendo antihorarios.

- Estructuras de marcos con o sin ladeo pueden ser analizadas utilizando el método de distribución de momentos.