Apuntes De Analisis Estructural

Análisis Estructural
INTRODUCCIÓN

7 Semestre

Sept. 2012 – Enero 2013

El concepto de estructura en Ingeniería Civil. 1. ALGUNAS DEFINICIONES  INGENIERIA

“Es el arte de planificar el aprovechamiento de los recursos naturales, así como de proyectar, construir y operar los sistemas y las maquinas necesarias para llevar el plan a su término.” “Arte que trata sobre la aplicación de losmateriales y de las fuerzas de los materiales. Instinto creador, flexible, independiente, logran objetivos, aprovecha cualquier hecho o teoría de la ciencia con tal de que contribuya a su arte.”  ESTRUCTURA

“Entidad física de carácter unitario, concebida como una organización de cuerpos dispuestos en el espacio de modo que el concepto del todo domina la relación entre las partes”. Según estadefinición vemos que una estructura en un ensamblaje de elementos que mantiene su forma y su unidad. Sus objetivos son: resistir cargas resultantes de su uso y de su peso propio y darle forma a un cuerpo, obra civil o maquina. Ejemplos de estructuras son: puentes, torres, edificios, estadios, techos, barcos, aviones, maquinarias, presas y hasta el cuerpo humano.Unaestructuraesparauningeniero,cualquiertipodeconstrucciónformadaporunoo varios elementos enlazados entre sí que están destinados a soportar la acción de una serie de fuerzas aplicadas sobre ellos. Estadefiniciónesquizásexcesivamentesimplista,yaquealemplearlostérminos “elementos enlazados entre sí”, se induce a pensar en estructuras formadas por componentes discretos, por lo que sólo puede servir como una primera definición. Larealidad es que las estructuras con componentes discretossonmuyfrecuentesenlapráctica por lo quesu estudio resulta del máximo interés. Además lo habitual es que los elementos sean lineales, deltipopiezaprismática,conocidoscomovigasobarras,y cuyo comportamiento estructuralindividual es relativamente fácil de estudiar, comosehace en Resistencia de Materiales. Con la definición anterior serían ejemplosdeestructuras una viga, unpuente metálico, una torre de conducción de energía, la estructura de un edificio, un eje... Mtro. En Val. Ing. Javier Martínez Ordóñez

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La definición anterior puede generalizarse diciendo que una estructura es cualquier dominiouextensióndeunmediomaterialsólido,queestádestinadoasoportaralguna acción mecánica aplicada sobre él. Esta definición amplía elconcepto de estructura a sistemas continuos donde nose identificanelementosestructuralesdiscretos,comoporejemplo:lacarroceríadeun automóvil, la bancada de una máquina herramienta, un depósito de agua, un ala de avión, una presa de hormigón, que no estaban incluidas en la idea inicial. De esta manera se introduce en realidad el estudio de problemas de mecánica de sólidos en medios continuos, que requierendel empleo de métodos sofisticados de análisis. Por esta razón este texto se limita al estudio de estructuras formadas por elementos discretos, de directriz habitualmente recta y en algunos casos curva. ¿Qué es un sistema estructural? Es un ensamblaje de miembros o elementos independientes para conformar un cuerpo único y cuyo objetivo es darle solución (cargas y forma) a un problema civildeterminado. La manera de ensamblaje y el tipo de miembro ensamblado definen el comportamiento final de la estructura y constituyen diferentes sistemas estructurales. En algunos casos los elementos no se distinguen como individuales sino que la estructura constituye en sí un sistema continuo como es el caso de domos, losas continuas o macizas y muros, y se analizan siguiendo los conceptos y principiosbásicos de la mecánica. El sistema estructural constituye el soporte básico, el armazón o esqueleto de la estructura total y él transmite las fuerzas actuantes a sus apoyos de tal manera que se garantice seguridad, funcionalidad y economía. En una estructura se combinan y se juega con tres aspectos:  FORMA  MATERIALES Y DIMENSIONES DE ELEMENTOS  CARGAS los cuales determinan la funcionalidad,...