Analisis De Estructuras

2.- INTRODUCCIÓN AL ANÁLISIS ESTRUCTURAS

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2.1 EL ANÁLISIS DE ESTRUCTURAS
Se entiende por análisis de una estructura el proceso sistemático que concluye con el conocimiento de las características de su comportamiento bajo un cierto estado de cargas; se incluye, habitualmente, bajo la denominación genérica de estudio del comportamiento tanto el estudio del análisis de los estadostensional y deformacional alcanzados por los elementos y componentes físicos de la estructura como la obtención de conclusiones sobre la influencia recíproca con el medio ambiente o sobre sus condiciones de seguridad. Es pues el objetivo del análisis de una estructura la predicción de su comportamiento bajo las diferentes acciones para las que se postule o establezca que debe tener capacidad de respuesta.2.2 ACCIONES SOBRE LAS ESTRUCTURAS
Sobre una estructura pueden actuar diferentes tipos de acciones exteriores cuya naturaleza puede condicionar el método de cálculo a seguir. Estas acciones son las siguientes • • • • Acción gravitatoria: peso propio, carga permanente, sobrecargas (de uso, de nieve,..), movimientos forzados Acciones térmicas: flujo de calor por conducción, convección oradiación, transitorios térmicos... Acciones reológicas: retracción, fluencia,... Acción del terreno: empujes activos, asientos.

En el cálculo de estructuras generalmente se supone que las cargas actuantes varían lentamente alcanzando su valor final (valor de cálculo) en un periodo de tiempo lo suficientemente grande como para que la aceleración de un punto del sistema no genere fuerzas de inercia quehayan de tenerse en cuenta. Sin embargo, existen algunas acciones sobre las estructuras que por la velocidad con la que inciden dan lugar a la aparición de fuerzas de inercia que han de tenerse en cuenta en el equilibrio de fuerzas que, en cada instante, ha de existir en todos los puntos del sistema. Estas acciones son las siguientes: • • • • • Vibraciones Viento Sismos Impactos Ondas deexplosiones…

La respuesta de la estructura a estas acciones variables con el tiempo depende, obviamente, del tiempo pero su respuesta es, en general, de tipo transitorio es decir que la vibración desaparece ("se amortigua") con el tiempo.

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Una acción sobre una estructura debe inicialmente considerarse de tipo dinámico para esta estructura cuando la longitud de su periodo de actuación tiene unvalor comparable al del período natural de vibración libre del sistema (estructura). La magnitud, variable en el tiempo, que define una carga dinámica puede ser una fuerza (fuerzograma F=F(t)), una aceleración (acelerograma a=a(t)), un desplazamiento (desplazograma d=d(t),... • • Existen cargas dinámicas que tienen carácter determinista es decir que su variación en el tiempo es conocida (p.e. unpulso triangular, una función armónica,...) Existen cargas dinámicas que no se pueden representar mediante funciones temporales utilizándose en este caso una representación estocástica (p.e. las acciones sísmicas)

Una carga dinámica ejerce dos tipos de efectos en la estructura sobre la que incide. • • locales (efectos inducidos por cargas de tipo impacto en la zona en la que este se produce)globales (la diferencia en el tiempo de los desplazamientos de los diferentes puntos de la estructura da lugar a deformaciones relativas que generan estados tensionales variables cuyo valor máximo puede ser superior al que producirían las mismas cargas aplicadas de forma estática; la variación en el tiempo no solo del valor absoluto de las deformaciones sino también del signo de estas puede llegar aproducir fenómenos de fatiga en el material).

2.3 TIPOS DE ANÁLISIS
Hay diferentes tipos de análisis: • • • Análisis estático.- Caracteriza a este tipo de análisis el hecho que las cargas actuantes sobre la estructura no dependen del tiempo. Análisis térmico.- Estudios del efecto tensional y deformacional que los fenómenos de transferencia de calor, radiación,..., tienen en las estructuras....