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RESORTES
La ley de elasticidad de Hooke, formulada para casos de
estiramiento longitudinal.
Gran parte de las estructuras de ingeniería son diseñadas para
sufrir deformaciones pequeñas, se involucran solo en la recta
del diagrama de esfuerzo y deformación.
En resistencia de materiales se involucra en las propiedades
físicas de materiales, como resistencia, ductibilidad y
resistencia de corrosión; que pueden afectarse debido a la
aleación, el tratamiento térmico y el proceso de manofactura.
LEY DE ELASTICIDAD DE HOOKE
El máximo valor del
esfuerzo para el que
puede emplearse la ley
de Hooke en un
material es conocido
como límite de
proporcionalidad de
un material.
RESORTESMATERIALES DÚCTILES Y FRÁGILES
Los materiales como el acero dulce, que
alcanzan una gran deformación antes de
alcanzar la rotura, se denominan “dúctiles” y
los materiales como el acero duro donde
la rotura se produce sin grandes
deformaciones se denominan “frágiles”.
PARA ESTOS MATERIALES, BACH, PROPONE
MODULO DE ELASTICIDAD DE MATERIALES NO METÁLICOS
MATERIAL COEFICIENTE K
Hormigón K = 1,15
Cobre K = 1,10
Latón K = 1,085
Cuero K = 0,70
En el caso particular en
que se toma k = 1, 0 se
obtiene la ley de Hooke
RESORTESESTRUCTURAS SOBRE APOYOS ELASTICOS
Cuando las estructuras están apoyadas en tal forma que no se
limita totalmente el desplazamiento, pero que si presentan
oposición al desplazamiento libre en esos puntos, se les llama
apoyos elásticos.
La restricción que tienen es proporcional al desplazamiento
provocado y su valor es:
Donde:
K = constante de proporcionalidad del apoyo.
P = k.𝛿
Fuerza vs la Deformación total
RESORTESESTRUCTURAS SOBRE APOYOS ELASTICOS
Tienen la capacidad de deformarse y al hacerlo almacenar
energía de deformación.
Por lo tanto se incluye su energía de deformación a la hora de
calcular la energía total de la estructura.
La energía de deformación de la viga que se muestra en la
figura, con apoyo elástico en B se calcula con la siguiente
ecuación.
Donde:
F = es la fuerza que actúa sobre el muelle.
𝛿 = es el alargamiento o acortamiento.
k = es su constante elástica.
Deformación
total de la
estructura es:
RESORTESESTRUCTURAS SOBRE APOYOS ELASTICOS
Tienen la capacidad de deformarse y al hacerlo almacenar
energía de deformación.
Por lo tanto se incluye su energía de deformación a la hora de
calcular la energía total de la estructura.
La energía de deformación de la viga que se muestra en la
figura, con apoyo elástico en B se calcula con la siguiente
ecuación.
Donde:
F = es la fuerza que actúa sobre el muelle.
𝛿 = es el alargamiento o acortamiento.
k = es su constante elástica.
Deformación
total de la
estructura es:
RESORTESESTRUCTURAS SOBRE APOYOS ELASTICOS
Ahora se considera y viga con un comportamiento
elástico en el extremo A.
Donde:
M = es el momento que actúa en el resorte.
𝜑 = es el giro que este sufre.
k = es su constante elástica.
Tal que M = 𝜑.k
Energía de
Deformación
total de la
estructura.
RESORTESAPOYOS ELÁSTICOS O SEMIRRÍGIDOS
Los apoyos elásticos restringen
parcialmente el movimiento.
Se genera un reacción relacionada con el
movimiento parcialmente restringió cuyo
valor depende de la rigidez del apoyo.
La posición donde no esta en movimiento el
muelle, el movimiento puede ser libre (no
hay reacción).
Restringido ( hay reacción).
RESORTESAPOYOS ELÁSTICOS O SEMIRRÍGIDOS
RESORTESESTRUCTURAS SOBRE APOYOS ELASTICOS
Ejemplo
RESORTES
En los edificios para contrarrestar los
fuertes vientos y posibles movimientos
sísmicos.
En puentes colgantes para contrarrestar las
fuerzas del viento y movimientos telúricos.
En estudios de suelos donde existen
movimientos sísmicos.
CONTROL SÍSMICO
APLICACIONES EN LA CONSTRUCCIÓN
RESORTES
Los disipadores viscosos, son elementos que se adosan a
los pórticos estructurales, disipan energía sísmica a través
del paso de fluido viscoso en su interior ocasionando una
resistencia al movimiento libre del edificio.
APLICACIONES EN LA CONSTRUCCIÓN
DISIPADORES SÍSMICOS
RESORTES
ARRIOSTRES SÍSMICOS
Las riostras forman una estructura retícula con triangulaciones o con la
presencia de un muro de corte.
Tiene gran rigidez y estabilidad lateral.
Los esfuerzos principales de sus elementos son debido a fuerza axial (tracción
y comprensión).
APLICACIONES EN LA CONSTRUCCIÓN
RESORTES
AMORTIGUADORES SÍSMICOS
APLICACIONES EN LA CONSTRUCCIÓN
Amortiguador de masa: es un sistema de
absorción de vibraciones mediante un balancín
colgante. Los amortiguadores de masa absorben
las vibraciones de los terremotos, tráfico y
principalmente viento.
Los Amortiguadores Viscosos son elementos que
funcionan en base a un pistón hidráulico que
opera con aceite de silicona y sin válvulas
mecánicas.
RESORTES
AISLADORES SÍSMICOS
APLICACIONES EN LA CONSTRUCCIÓN
Estos dispositivos aíslan al edificio de toda la
energía que el suelo introduce por causa de un
evento telúrico.
El aislador sísmico desacopla la estructura del
suelo y hace que la aceleración sísmica no pase y
si lo hace, que esto ocurra en una proporción
mínima.
Entonces la estructura se comporta como un
bloque rígido que se mueve sobre los aisladores
en desplazamientos relativamente pequeños.
