Estructura

Departamento de ingeniería civil
Asignatura: análisis estructural I (civ – 401)



La fase de análisis estructural.

Se entiende por  Análisis Estructural: Aquella fase del diseño de estructuras en la que se obtienen las variables que caracterizan el comportamiento resistente (esfuerzos internos, tensiones y movimientos) del modelo idealizado o de cálculo de la estructura, sometido adeterminadas condiciones de carga.

La fase de análisis estructural también constituye ella misma un proceso, cuyas fases se ilustran en la figura 1.3

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Fig. 1.3.-La fase de análisis estructural



En esta fase, se desea conocer cómo se comportará la estructura diseñada a lo largo de su periodo de existencia; es decir, si será capaz de soportar lascargas a que está sometida y si tendrá o no deformaciones excesivas, etc. En caso de respuesta negativa, se modificarán las premisas de partida, los métodos de cálculo, las propias operaciones, etc. tantas veces como sea necesario antes de proceder a la ejecución material de la estructura.


El análisis estructural tiene diversos aspectos. En primer lugar, la elaboración de un modelomatemático idealizado de la estructura, que debe definirse de forma cualitativa mediante:

La tipología estructural definida en fases anteriores del proceso de diseño estructural.

Las propiedades geométricas de la estructura: la incidencia entre los diversos elementos estructurales y su orientación, las coordenadas de los nudos, la situación de los apoyos y su tipo, etc.

Laspropiedades físicas del material del cual se componen los elementos estructurales, tales como el módulo de elasticidad, el coeficiente de Poisson, la densidad, la tensión máxima admisible según la forma prevista de trabajo del material (lineal o no lineal, modelo de grandes o pequeñas deformaciones, etc.),el coeficiente de dilatación térmica, entre otras.


El modelo idealizado de laestructura más simple y habitual es aquel al que se prestan las estructuras compuestas por  elementos resistentes lineales (aquellos en los cuales una de sus dimensiones prevalece sobre las otras dos), que sobre el papel o la pantalla del ordenador adoptan la forma de entramados de barras, también conocidos como estructuras reticulares.

También es cierto que, en estructuras particularmentecomplejas, el análisis matemático se complementa con el análisis físico de un modelo a pequeña escala de la estructura real, como por ejemplo los ensayos en túnel de viento de edificios de gran altura, de aviones, automóviles, etc.

A continuación se determinan cuáles serán las acciones (cargas) y otros efectos ambientales (descenso de los apoyos, etc.) que actuarán sobre la estructura a lolargo de su vida útil, así como las posibles combinaciones entre ellas. 

Una vez elegido el método de análisis estructural más adecuado, se acomete el cálculo de los esfuerzos internos (axiles, cortantes, flectores, torsores, etc.), tensiones, deformaciones (traducidas en movimientos), para finalizar con el diseño de los elementos estructurales: forma y dimensiones de las seccionestransversales, medios de unión entre los elementos estructurales, etc.

De la figura 1.3. Se desprende que el proceso de análisis es cíclico.
Según los resultados obtenidos, puede darse la necesidad de modificar el modelo matemático para cumplir con las condiciones de resistencia, rigidez, etc. impuestas a la estructura y, con ello, variar algunas de las características del modelo estructural realelegido.










Las estructuras



Definición

Una estructura es un sistema cuya función es resistir una serie de cargas aplicadas, transmitiéndola a la cimentación, de modo que no aparezcan movimientos excesivos ni tensiones elevadas en los elementos que la componen.

Como se desprende del propio concepto de sistema , una estructura es un conjunto de elementos que interactúan...