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Analisis estructural
es la ciencia que se encarga de la elaboracion de metodos de calculo para determinar la resistencia, rigidez, estabilidad, durabilidad y seguridad de las estructuras manteniéndose los valores de seguridad y economía.
En que se orienta el A. E.
se orienta en determinar los esfuerzos y deformaciones que se originan en una estructura por efecto de cargas.
Etapas del diseño estructural.
planeacion
diseño preliminar (estructuracion)
analisis eatructural
diseño definitivo (dimencionamiento)
Planeacion.
se discuten todas las posibilidades:
forma del terreno
caracteristicas de la cimentacion
disponibilidad de los materiales
Estructuracion.
determinar la forma, las cargas, la union de los elementos, y dimenciones aproximadas. criterio y experiencia.
Analisis estructural.
se hace el analisis de esfuerzos y deformaciones en los diferentes elementos de la estructura, se obtiene la respuesta de la estructura ante las cargas.
Dimencionamiento.
se dimencionan los elementos estructurales con la finalidad de que resistan las fuerzas sin que se revacen los limites. ademas de planos y especificaciones (reglamentos).
Estructuras Reticulares (barras)
son aquellas formadas por elementos cuya una dimencion es mucho mayor que las otras dos, y que son contenidas en un plano del espacio.
-armaduras.
-vigas.
-marcos.
-parrillas.
Armadura.
esta formada por elementos generalmente prismaticos de seccion constante dispuestos de tal manera que el area interior este subdividida en figuras geométricas por lo general triangulos. unidos por articulaciones sin fricción.
Marco
es una estructura cuya estabilidad y capacidad portante depende de la resistencia al momento de una o mas uniones.
Viga
son elemntos cuya dimencion longitudinal predomina y esta normalmente sometida a cortante y flexion.
Columna
mismo tipo geometrico que las vigas sometidas principalmente a fuerzas de compresión cuya linea de accion pasa por el centroide o paralela a su eje.
Parrilla.
es un sistema reticulado constituido por vigas que sufren ademas de flexion y una torcion considerable
Tipo de conexión
conexion rigida
conexion flexible
apoyo libre
apoyo flexible
Conexion rigida
impide las rotaciones, traslaciones.
es decir todos lo elementos conectados a una rigida tendran la misma traslacion y rotacion, mantienen su angulo.
Conexiones Flexibles (articuladas)
solo restringe las traslaciones de los extremos conectados a ella, es decir todas la barras tienen la misma traslacion pero pueden tener diferente rotacion.
Apoyo libre.
impide el movimiento lineal perpendicular a la superficie de apoyo.
Apoyo deformable.
el unico desplizamiento que se produce es en el sentido del eje del miembro que transmite la carga.
Principios basicos de analisis estructural.
Equilibrio.
compatibilidad de desplazamientos.
relacion fuerza desplazamiento.
Equilibrio
normalmente se divide en dos:
estatico y dinamico.
el estatico dice la suma de las fuerzas es igual a cero.
establece que :
. la estructura esta en equilibrio
. los nudos de la estructura estan en equilibrio.
. los elementos estan en equilibrio.
Relacionbde fuerza y Desplazamiento
este supone que la relacion carga deflexion es lineal. este esta controlado por pequeñas deflexiones asi como las propiedades fisicas de los materiales de la estructura.
Método de superposicion
la respuesta de una estructura sometida a fuerzas. es la suma de las respuestas individuales aplicando cada una de ellas separadamente en la estructura.
Hipotesis del Metodo de la superposicion
1. el material es elastico lineal
2. los desplazamientos de la estructura son pequeños.
3. no hay efectos flexionantes y axiales interacción de los elementos.
Principio de conservacion de la energia.
es el trabajo externo desarrollado por fuerzas que actuan sobre un cuerpo se tranforma en trabajo interno o energia de deformacion elastica, cuando la estructura se deforma.