Estructuras 1 Fau

FUERZAS

Definición : es la acción capaz de modificar el estado de reposo de un cuerpo.

Elementos de una fuerza:

Sistemas de fuerzas:

Concurrentes

No concurrentes

Paralelas

Composición

Descomposición

Forma grafica

Forma analítica

FUERZAS CONCURRENTES

En este sistema todas las fuerzas tienen el mismo punto de aplicación.

Composición: consiste en hallar la resultante del sistema.

Resultante: es una única fuerza, que genera el mismo efecto que todas las fuerzas del sistema, actuando simultáneamente.

Grafica: se utiliza el polígono de fuerza, siempre en escala.

FUERZAS NO CONCURRENTES

Grafica: se aplica el método del polígono fonicular.

Para ubicar la resultante, se utiliza el teorema de Varignon, que dice “el momento generado por la resultante de un sistema de fuerzas, respecto a un punto, es igual a la suma de los momentos generados por las fuerzas del sistema, respecto del mismo punto.

Mo R = E Mo Fi

Momento de una fuerza respecto a un punto.

Se lo define como: M = fuerza X distancia

(La distancia siempre se mide perpendicular a la fuerza que pasa por el punto y el efecto que produce es un giro o rotación alrededor del punto)

FUERZAS PARALELAS

Se analiza como un caso particular de fuerzas no concurrentes

Grafica: se aplica el método del polígono fonicular.

Cupla: se da en el caso de que R = 0, el único efecto es un giro y da como resultado un Mo

Grafica:

DESCOMPOSICION DE FUERZAS CONCURRENTES

Grafica: se traslada la F, por cada extremo de esta pasara cada una de las incógnitas, hasta que se corten entre sí, dándole la magnitud y el sentido. Se considera que la F dada es la resultante entre las incógnitas.

DESCOMPOSICION DE FUERZAS PARALELAS

Grafica: se aplica el método de línea de cierre.

CHAPAS (calculo de reacciones)

Son todos los elementos estructurales, es decir que puede ser una columna una viga, arco etc.

Toda chapa tiene 3 grados de libertad, que son sus posibles movimientos (HORIZONTAL, VERTICAL Y GIRO)

Vínculos: son elementos que restringen grados de libertad.

Existen de diferentes especies;

Simples, restringe un solo grado de libertad, el vertical y genera una sola reacción de vinculo la RV

Doble, restringe dos grados de libertad, el vertical y el horizontal.

Y genera dos reacciones de vínculo RH y RV

Empotramiento, restringe 3 grados de libertad, el vertical, horizontal y el giro. Genera tres reacciones de vinculo RH, RV; Mo

Reacción de vinculo: es la contra fuerza que se hace para que el vinculo no se mueva.

Articulación: es un elemento de unión entre dos chapas, restringe dos movimientos el vertical y el horizontal. No genera reacción.

CLASIFICACION DE ESTRUCTURAS

Hipostática: la estructura tiene más grados de libertad que vínculos, es decir que se mueve y no la podemos estudiar.

Isostática: los grados de libertad están restringidos por los vínculos

Hiperestática: la cantidad de vínculos es mayor a la cantidad de grados de libertad

Caso particular

Vinculación aparente.: es donde la estructura es aparentemente isostática pero los vínculos están mal dispuestos y la estructura se mueve. El caso más común es el de un apoyo simple alineado con una articulación.

Calculo de reacciones en dos chapas: para llegar a una solución se deberá agregar una ecuación, que sale de una propiedad de la estructura que dice: el momento calculado para un punto cualquiera de la estructura tomando solo las fuerzas a su izquierda será igual a los momentos calculados para las fuerzas a su derecha

ESFUERZOS INTERNOS M,N,Q

Son los encargados de mantener la estructura en equilibrio y se los define como:

Esfuerzo de corte (Q): es generado por la estructura para equilibrar todas las fuerzas verticales a la barra, que actúan a la izquierda o derecha del corte realizado.

Esfuerzo axil (N): es generado por la estructura para equilibrar todas las fuerzas paralelas a la barra, que actúan a la izquierda o derecha del corte realizado.

Momento flector (M): es generado por la estructura para equilibrar todo momento producido por las fuerzas que actúan a la derecha o izquierda del corte.

GEOMETRIA DE MASAS

Toda fuerza tiene un conjunto de parámetros a conocer, estos son:

Baricentro: es el punto céntrico donde se concentra el área de la pieza (peso).

Área: su valor da una idea de la cantidad de material utilizado en la pieza en Cm

Momento de inercia: su valor indica la distribución del material alrededor de un eje. (I=A.d= (Cm))

Modulo resistente: su valor indica la capacidad de carga (resistencia) Cm.

Radio de giro: es la distancia a la

...