Estructuras

ANÁLISIS DE ESTRUCTURAS

Las Estructuras son entidades físicas 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 esta definición vemos que una estructura en un ensamblaje de elementos que mantiene su forma y su unidad. Cuando de lo que se trata es de construir edificios, máquinas ocualquier ingenio de una cierta utilidad, es preciso garantizar que sus condiciones de resistencia sean las adecuadas. Y es precisamente el armazón teórico a través del cual se puede llegar a determinar y asegurar dichas condiciones de resistencia lo que constituye el objeto de la Resistencia de Materiales y del Cálculo de Estructuras. Sus objetivos son: resistir cargas resultantes de su uso y desu 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.
¿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: formas, materiales y dimensiones de los elementos, y por último las cargas, los cuales determinan lafuncionalidad, economía y estética de la solución propuesta.
En el análisis estructural conjugamos conocimientos de ciencias básicas aplicadas al arte de la ingeniería para encontrar fuerzas y deformaciones en una estructura. El ingeniero estructural se encarga del arreglo y dimensionamiento  de las estructuras y sus partes, de tal manera que soporten satisfactoriamente las cargas colocadas sobreellas. Pueden servir de ayuda a otros ingenieros en proyectos especiales. El ingeniero por medio de los conocimientos, físicos y matemáticos, crea modelos, a los que aplica ecuaciones y puede por lo tanto planear, conocer y rectificar una estructura antes de ser construida.

ARMADURAS
Uno de los elementos estructurales más usados son las Cerchas o Armaduras, las cuales soportan cargas elevadas ycubren grandes luces, generalmente se utilizan en cubiertas de techos y puentes. El análisis de las condiciones de estabilidad que deben cumplir cuando sobre ellas son aplicadas cargas de trabajo. La armadura es un sistema en equilibrio externo, al despiezarla se debe buscar el equilibrio interno en cada nudo y en cada barra.
Para el análisis de las armaduras se parte de varias hipótesis detrabajo, que aunque no se presentan exactamente como se asumen, permiten simplificar los cálculos y dar resultados lo más cercanos posibles a la realidad: A) Las barras de la armadura están unidas mediante pasadores lisos colocados en sus extremos. B) Las cargas y reacciones actúan en los nodos. C) Las barras tienen un peso despreciable.
Con el fin de obtener la rigidez de la armadura las barras debentener una disposición triangular, por ser geométricamente una figura indeformable, unidas de dos en dos en sus extremos mediante pasadores lisos. Las uniones de las barras se llaman nudos, nodos o juntas y se resuelven generalmente con placas metálicas llamadas cartelas.

La rigidez de una armadura está determinada por su capacidad de mantener la forma original luego de ser aplicadas las cargas...