estructura

Leyes de la Estática
En la ESTATICA hay dos principios o condiciones fundamentales:

PRIMERA CONDICION DE EQUILIBRIO:
Todo cuerpo se encontrará en Equilibrio si la suma de todas las Fuerzas que actúan sobre él es igual a cero.
∑ F = 0


SEGUNDA CONDICION DE EQUILIBRIO:
Todo cuerpo se encontrará en Equilibrio si la suma de los Momentosproducidos por todas las Fuerzas que actúan sobre él es igual a cero.
∑ Mo = 0

Método de las Fuerzas
También denominado de la Flexibilidad, por los coeficientes que aparecen en el proceso de cálculo.

Recordemos que en las estructuras hiperestáticas debemos recurrir no sólo a las Condiciones de Equilibrio sino también a las Condiciones (ecuaciones)Suplementarias de Deformación.

Aquí aparece la necesidad del anteproyecto y pre-dimensionamiento, ya que las deformaciones dependerán de las cargas, pero también de las secciones adoptadas para los elementos constitutivos (vigas, columnas, etc.). Más precisamente las solicitaciones dependerán de las cargas y de las relaciones de rigideces de los distintos elementos.

Podemos referirnos como“vínculos hiperestáticos o sobreabundantes” a aquellos vínculos externos o internos que podrían ser eliminados sin que el sistema se convierta en inestable.

El número o cantidad de vínculos que se deben eliminar para que el sistema “hiperestático” se convierta en isostático se denomina “Grado de Hiperestaticidad”. Para una estructura dada el grado de hiperestaticidad es único y perfectamentedefinido, sin embargo existe la posibilidad de elegir varias alternativas de conjuntos de vínculos que al eliminarse hacen isostática a la estructura, con la salvedad que en cada conjunto el número de vínculos es siempre el mismo.
A modo de ejemplo veamos tres casos típicos:

Vigas

Grado de hiperestaticidad = 2 Se elimina la continuidad en los apoyos mediante 2 articulaciones, quedando 3 vigassimplemente apoyadas.

En el segundo caso se eliminan dos apoyos intermedios quedando una viga simplemente apoyada

Pórticos


El pórtico empotrado-empotrado es un hiperestático de tercer grado que lo puedo convertir en isostático en un caso introduciendo tres articulaciones en A, B, y C, que eliminan los vínculos que resisten momentos (2 externos y uno interno). También podemos llegar alisostático con una articulación en B (elimina momento flector), otra articulación en C(elimina reacción de momento) y la eliminación de la reacción horizontal en C convirtiendo el apoyo en móvil.

Reticulados


El número de vínculos a eliminar o grado es uno. Puedo en este caso eliminar un apoyo (vínculo externo) o una barra (vínculo interno). Señalaremos que en estos tres casos es posibleelegir otros conjuntos de vínculos a eliminar que me producirán otros sistemas isostáticos asociados.

Al isostático asociado por la eliminación de vínculos al sistema hiperestático lo denominamos “isostático fundamental”. Su elección depende del calculista, y puede tener importancia en la simplicidad del cálculo pero no en los resultados finales del mismo.




Diagrama de Corte y MovimientoFuerzas Que restringen los Apoyos
Las reacciones ejercidas sobre una estructura bidimensional pueden ser divididas en tres grupos que corresponden a tres tipos diferentes de apoyos (puntos de apoyo) o conexiones:
Reacciones equivalente a una fuerza cuya línea de acción es conocida. Los apoyos y las conexiones que originan reacciones de este tipo incluyen rodillos, balancines,superficies sin fricción, eslabones y cables cortos, collarines sobre barras sin fricción y pernos sin fricción en ranuras lisas. Cada unos de estos apoyos y conexiones pueden impedir movimiento solo en una dirección. Los apoyos mencionadas anteriormente junto con las reacciones que producen se muestran en la figura 4.23 cada una de estas reacciones involucran a una sola incógnita, es decir,...