Analisis estructural

INTRODUCCION.

Las estructuras son el elemento básico de toda construcción y su función es recibir y transmitir su peso y el de las fuerzas exteriores al terreno, de manera que todos sus elementos estén en equilibrio. La transmisión de dichos esfuerzos de logra mediante la transformación en esfuerzos internos y su distribución a lo largo de las piezas estructurales.

Forma de trabajo. Por suforma de trabajo las estructuras pueden ser activas o pasivas.

a) Estructuras activas: son capaces de modificar que las fuerzas hagan rodeos a través de una estructura, arco, dinteles, etc.

b) Estructuras pasivas: transmiten los esfuerzos en forma directas, como en un muro de carga o una columna, porque estos solo son elementos interpuestos entre las cargas y el terreno.

Tipos deestructuras. Las viviendas construcciones en general tienen una estructura mixta, constituida por muros de carga de mampostería, así como por columnas, trabes y cubiertas del concreto armado, llamadas estructuras tradicionales. Estructuras tradicionales: los conceptos y nociones acerca de la diferencia del grado de elasticidad de los materiales ayudan a comprender la razón de estas estructuras. En el casode estructuras planas, al pasar de ciertas dimensiones, son antieconómicas y muy pesadas. Estructuras de concreto armado: Las estructuras de concreto armado tienen gran aplicación en la construcción, debido a las ventajas siguientes:

a) Baja costo

b) Facilidad de ejecución, incluso por mano de obra no calificada ni especializada.

c) Facilidad de diseño de formas mediante el moldeo.Por otra parte, el concreto se emplea en diversos tipos de estructuras, construidas por columnas, trabes y losas.

Estructuras de acero. La denominación estructura de acero se emplea para designar perfiles laminados, barras y planchas preparadas para ensamblado, mediante punzonado, remachado, soldado y cepillado. El acero para estructuras se emplea en la construcción de edificios, puentes, torrescon estructuras similares que requieren armazones resistentes para sostener cargas considerables y para resistir fuerzas de índole diversa. Para tales propósitos, el acero laminado es uno de los materiales de construcción mejor conocido y más confiable, por las razones que se expondrán a continuación. Además, es especialmente apropiado para armaduras de puentes y edificios sobre vanos largos, asícomo para vigas, tirantes y columnas cuando la rigidez de la construcción. El acero se ha utilizado como material de construcción durante más de un siglo, tiempo en el cual se ha sometido a pruebas, estudios y análisis más minuciosos y estrictos que cualquier otro material de construcción, por ejemplo, todas las laminaciones de acero para estructuras se prueban física y químicamente.

Algunasventajas de las estructuras de acero: El acero se recomienda especialmente como material de construcción por las razones siguientes:

a) Su método de manufactura esta tan controlado y mecanizado, que sus propiedades físicas son casi invariables; además, sus elementos (como carbono, hierro, etc.) se combinan con gran exactitud científica, según formulas perfeccionadas después de ensayos completos.b) Cada partícula de acero se somete a prueba antes de hacerse s comprobación final.

c) Es muy resistente a esfuerzos de toda clase, como tracción, compresión, cortante, torsión, curvas, etc.

1. Estabilidad de las Estructuras.

Hemos definido el equilibrio de una estructura desde el punto de vista de las fuerzas actuantes, expresando que éste se manifiesta si se cumple que lasecuaciones de equilibrio de la estática son nulas, o sea, que el sistema de fuerzas tiene resultante nula. Pero ahora debemos agregar, desde el punto de vista físico, que nos interesa no solo el equilibrio de la estructura, sino que éste se manifieste de forma que su configuración sea permanente en el tiempo aún frente a acciones exteriores perturbadoras. Para completar estos conceptos es necesario...