Introducción al Analisis Estructural

Conceptos del análisis estructural
El análisis estructural es el proceso mediante el cual se determina la respuesta de
una estructura a cargas o acciones especificadas. Esta respuesta generalmente se
mide cuantificando las fuerzas internas y las deformaciones en toda 1a estructura.
Podemos decir que la estructura debe cumplir:
a) Debe soportar las cargas en condiciones seguras.
b) Losrequisitos de funcionalidad.
Considérese, por ejemplo, la cercha de cubierta
apoyada sobre columnas de la figura.
El objetivo de esta estructura, por una parte, es el de mantenerse en equilibrio
bajo su propio peso, la carga de la cubierta, el viento y la nieve (si las
hay); y, por otra parte, suministrar espacio para
vivienda, fábricas u otros usos. Nosotros nos
limitaremos al estudio de lafunción portante
de las estructuras.

Cálculo del Sistema Estructural elegido
Elegida la solución Estructural se inicia el
cálculo de la estructura. Éste, incluye tres
fases que van sucediéndose de forma cíclica
hasta la obtención del resultado definitivo.
Estas fases son: modelización, análisis y
diseño final.

a) Modelización Estructural
Modelo teórico
Para poder efectuar el análisisdebe hacerse
una representación idealizada o simplificada
de la estructura real, por medio de un modelo
teórico factible de ser analizado por los
procedimientos de cálculo disponibles.
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Este modelo deberá ser lo suficientemente simple pero al mismo tiempo lo más
parecido posible a la estructura real, de ahí la dificultad para establecer las
hipótesis simplificativas necesarias. Lamodelización se refiere a muchos
aspectos:
• A la identificación de la estructura resistente que compone el edificio
• A la geometría
• Las cargas
• Al material de los mismos.
• A la representación de las conexiones entre elementos y de las condiciones
de apoyo.
• Al establecimiento de las leyes de comportamiento, así como a la
evaluación de las cargas (magnitud, situación, frecuencia ynaturaleza)

Podemos decir que:
El modelo de cálculo de la estructura lo definen cuatro aspectos:
Geometría, Condiciones de contorno, Materiales, Acciones

1 Geometría
El modelo queda determinado geométricamente cuando se definen dimensiones, forma, y posición de todos sus elementos, así como la forma y
dimensiones de sus secciones y el tipo de enlace entre los elementos que
componen laestructura.
2 Condiciones de contorno.
Son los puntos donde la estructura queda vinculada al exterior. En los
casos más habituales de estructuras en edificación las condiciones de
contorno las determinan los cimientos. Desde el punto de vista del modelo
para el cálculo lo que interesa son las restricciones al movimiento que los
apoyos introducen a la estructura.

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3 Materiales.
Hay queconocer el comportamiento mecánico de los materiales que componen los elementos de una estructura. Entre sus características
mecánicas interesan, para el cálculo estructural, su comportamiento
tensional, es decir sus relaciones Tensión-Deformación, y sus límites
elástico y de rotura. Estos parámetros se determinan mediante ensayos y
por las especificaciones de las diferentes Normas.

4 Acciones.Son las cargas que la estructura tiene que soportar.
Detengámonos en la Evaluación de cargas
Debe efectuarse un estudio de las acciones que se prevé van a actuar sobre la
estructura. Este estudio debe referirse no solo a las magnitudes de las acciones
sino también a sus posibles posiciones y combinaciones en orden a determinar
cuál es la envolvente (la más desfavorable) del estado de cargas. Entendiendo
como tal aquél que origina los esfuerzos y las deformaciones máximas.
Evidentemente, en la mayoría de los casos es necesario considerar varios casos
de carga para obtener los efectos más desfavorables en los distintos elementos
estructurales.
Hacemos un pequeño paréntesis para ampliar un poco más la cuestión del modelo
teórico
Diremos que los métodos de análisis estructural...