ANÁLISIS ESTRUCTURAL

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA[pic 1]

MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL

POLITÉCNICA DE LA FUERZA ARMADA

“U.N.E.F.A”

                 NÚCLEO- PORTUGUESA

                       SEDE - GUANARE

ANÁLISIS  ESTRUCTURAL

INDICE

PAG.

INTRODUCCION……………………………………………………………….  03

Análisis estructural……………………………………………………………... 04

Estructuras reticulares…………………………………………………………. 05

Desplazamiento y deformaciones……………...….…………………………. 07

Acciones sobre la estructuras……………...….………………………………..08

Equilibrio………………………………………………………………………… 09

Condiciones de compatibilidad……………………………………………….. 10

Grados de indeterminación…………………………………………………… 11

Estructuras móviles……………………………………………………………. 12

CONCLUSIÓN…………………………………………………………………  13

ANEXOS……………………………………………………………………….. 14

BIBLIOGRAFÍA………………………………………………………………... 15

INTRODUCCION

En el análisis estructural, describe el uso de las ecuaciones de la resistencia de materiales para encontrar los esfuerzos internos, deformaciones y tensiones que actúan sobre una estructura resistente, como edificaciones o esqueletos resistentes de maquinaria.

Los métodos fundamentales disponibles para el analista estructural, son el método de la flexibilidad (o de las fuerzas), y el método de la rigidez (o de los desplazamientos) También se les conocen como los métodos de equilibrio y compatibilidad, respectivamente. Ambos métodos son aplicables a estructuras de todos tipos, entre ellas están las estructuras reticulares.

Por tanto, una estructura reticulada es una asociación de elementos, que son las barras, representadas por sus ejes. Los nudos de estructuras son considerados como puntos, despreciando las perturbaciones locales existentes en las dos extremidades de cada barra y las cercanías de las cargas concentradas. Las estructuras reticulares pueden dividirse en seis categorías: vigas, armaduras planas, armaduras espaciales, pórticos planos, parrillas y pórticos espaciales.  Las cargas, en una estructura reticular pueden ser fuerzas concentradas, cargas distribuidas o pares.

ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Las estructuras son un conjunto de elementos resistentes capaz de mantener sus formas y cualidades a lo largo del tiempo, bajo la acción de las cargas y agentes exteriores a que ha de estar sometido. La estructura soporta las cargas exteriores (acciones y reacciones), las cuales reparten su efecto por los diferentes elementos estructurales que resultan sometidos a diferentes esfuerzos, los cuales inducen un estado tensional, que es absorbido por el material que la constituye. Las estructuras son de diferentes tipos:

• Elementos lineales sencillos (vigas y pilares).
•  Estructuras de barras.

• Estructuras articuladas
• Estructuras reticuladas

• Estructuras laminares.
• Continuos tridimensionales.

Por otra parte, el análisis estructural describe el uso de las ecuaciones de la resistencia de materiales para encontrar los esfuerzos internos, deformaciones y tensiones que actúan sobre una estructura resistente, como edificaciones o esqueletos resistentes de maquinaria. Igualmente el análisis dinámico estudiaría el comportamiento dinámico de dichas estructuras y la aparición de posibles vibraciones perniciosas para la estructura.

Los métodos fundamentales disponibles para el analista estructural son el método de la flexibilidad (o de las fuerzas), y el método de la rigidez (o de los desplazamientos) También se les conocen como los métodos de equilibrio y compatibilidad, respectivamente. Ambos métodos son aplicables a estructuras de todos tipos.

ESTRUCTURAS RETICULARES

        Son asociaciones de elementos, que son las barras, representadas por sus ejes. Los nudos de estructuras son considerados como puntos, despreciando las perturbaciones locales existentes en las dos extremidades de cada barra y las cercanías de las cargas concentradas. Las estructuras reticulares pueden dividirse en seis categorías: vigas, armaduras planas, armaduras espaciales, pórticos planos, parrillas y pórticos espaciales.

Cada estructura reticular está formada por elementos (o miembros) que son largos en comparación con las dimensiones de su sección transversal. Los nodos de una estructura reticular son puntos de intersección de los elementos, así como los puntos de apoyo de los elementos y los puntos de los extremos de un elemento. Las cargas en una estructura reticular pueden ser fuerzas concentradas, cargas distribuidas o pares.

TIPOS DE ESTRUCTURAS RETICULARES

•         Vigas: Está formada por un elemento recto que tiene uno o más puntos de apoyo. Las fuerzas que se aplican a una viga se supone que actúan en un plano que contiene un eje de simetría de la sección transversal de la viga. Aún más, todos los pares exteriores que actúan sobre la viga tienen sus vectores de momento normales a ese plano, y la viga se deforma en el mismo plano y no sufre torsión. En cualquier sección transversal de la viga existirán fuerzas internas y, en el caso general, pueden aparecer una fuerza cortante y un par flector.

•         Armadura plana: se describe como un sistema de elementos en un plano, interconectados en juntas articuladas. Se considera que todas las fuerzas que actúan sobre una armadura están en el plano de la estructura, y todos los pares externos tienen sus vectores de momentos normales al plano. Las cargas pueden consistir de fuerzas concentradas aplicadas a los nodos, así como cargas que actúan sobre los elementos. Los elementos de una armadura plana están sometidos, únicamente, a fuerzas de tensión o de compresión.

•         Pórtico plano: Está compuesto por elementos en un solo plano que tienen su eje de simetría en el mismo plano. Los nodos entre los elementos son conexiones rígidas. Las fuerzas que actúan en un pórtico y los desplazamientos del mismo están en el mismo plano de la estructura. Todos los pares que actúan sobre el pórtico tienen sus vectores de momento normales al plano. Las fuerzas internas resultantes que actúan en cualquier sección de un elemento de un pórtico plano consisten, en general, de una fuerza axial, un par flector y una fuerza cortante.

•         Parrilla: Es una estructura plana compuesta por elementos continuos que se intersectan o se cruzan. En el último caso, las conexiones entre los elementos se consideran como articuladas, en tanto que en el primer caso, las conexiones se consideran rígidas. Mientras que en el pórtico plano las fuerzas externas están todas en el plano de la estructura, en el caso de una parrilla todas las fuerzas actúan perpendicularmente al plano de la misma. Esta orientación de la carga puede dar como resultado torsión así como también flexión en algunos elementos. Se considera que cada elemento tiene dos ejes de simetría en su sección transversal, de modo que la flexión y la torsión son independientes. En una sección transversal de un elemento de parrilla se generará una fuerza cortante, un momento flector y un momento torsor.

•         Armadura espacial: Es similar a una armadura plana, excepto que sus elementos pueden tener cualquier dirección en el espacio. Las fuerzas que actúan sobre una armadura espacial pueden tener direcciones arbitrarias, pero cualquier par aplicado en un elemento de la misma, debe tener su vector momento perpendicular al eje del elemento. La razón de este requerimiento es que un elemento de una armadura es incapaz de soportar un momento torsor.
•         Pórtico espacial: Es el tipo más general de una estructura reticular, tanto, que no hay restricciones en la posición de los nodos, direcciones de los elementos o de las cargas. Los elementos de un pórtico espacial pueden soportar fuerzas axiales, pares torsores, pares flectores en las dos direcciones principales de la sección transversal, y fuerzas cortantes en las dos direcciones principales. Se considera, igual que en el caso de un elemento de parrilla, que un elemento de pórtico espacial tiene dos planos de simetría.

DESPLAZAMIENTO Y DEFORMACIONES

Cuando una estructura está bajo la acción de fuerzas, los elementos que lo constituyen sufren deformaciones o pequeños cambios en su forma, como consecuencia, cualquier punto de la estructura se desplazará hacia una nueva posición. En general, todos los puntos de la estructura, excepto los puntos de apoyo inmóviles, sufrirán dichos desplazamientos. El cálculo de estos desplazamientos es una parte esencial del análisis estructural. Sin embargo, antes de considerar los desplazamientos es necesario comprender las deformaciones que estos producen.

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