Invariabilidad cinemática de estructurass

Título: Invariabilidad cinemática de las estructuras.

En el diseño estructural se abarca las diversas actividades que
desarrolla el proyectista para determinar la forma, dimensiones y
características detalladas de una estructura, o sea de aquella parte
de una construcción que tiene como función absorber las
solicitaciones que se presentan durante las distintas etapas de su
existencia.Este se encuentra inserto en el proceso más general del
proyecto de una obra civil, en el cual se definen las características
que debe tener la construcción para cumplir de manera adecuada
las funciones que está destinada a desempeñar.

El diseño estructural tiene como objeto proporcionar soluciones que, por
medio del aprovechamiento óptimo de los materiales y de las técnicas
constructivasdisponibles y cumpliendo con las restricciones impuestas por
los otros aspectos del proyecto, den lugar a un buen comportamiento de la
estructura en condiciones normales de funcionamiento de la construcción y
a una seguridad adecuada contra la ocurrencia de algún tipo de falla.

Para este fin será necesario presentar y analizar algunos conceptos
fundamentales que giran alrededor del proceso demodelación mecánica
de las estructuras. Es por eso que creemos necesario que el proyectista
tenga claro estos conceptos para ejercer juiciosamente su criterio al aplicar
los procedimientos de diseño especificados por los códigos.

Conceptos fundamentales.
La Estática es la rama de la Mecánica que trata del equilibrio de los cuerpos.
Los grados de libertad: son los posibles movimientos dela partícula, el
cuerpo en el plano y el cuerpo en el espacio.
Cuerpo restringido: es aquel que está impedido de moverse o trasladarse.

El cuerpo libre es aquel que se halla completamente libre de ataduras o
vínculos.
Ante la acción de cargas activas sobre el cuerpo restringido, se producen
cargas reactivas en las ligaduras correspondientes, estas ligaduras cuando
son cortadas, se tratade un cuerpo libre.

Ejemplo:

Los cuerpos libres correspondientes son:

Ecuaciones de Newton para el equilibrio:
Caso del cuerpo en el plano.
Ecuaciones generales de Newton:



R   Fk  ma  0



M 0 R   M 0 Fk  I o  0

o bien:

 Fkx  ma x  0
 Fky  ma y  0
 M 0  I 0  0

• En el caso de una partícula:

 Fkx  0
 Fky  0
• En el caso del cuerpoen el espacio:

 Fkx  0  Fky  0  Fkz  0
Mx  0 M y 0 Mz 0

Postulados de la Estática.
1. El efecto de una fuerza o sistema de fuerzas
actuando sobre un cuerpo no se altera porque se
introduzca o se suprima un sistema de fuerzas en
equilibrio.
2. En un cuerpo sometido a la acción de dos fuerzas
colineales, de igual magnitud y sentido contrario se
encuentra en equilibrio.3. El efecto de una fuerza sobre un cuerpo no se
altera porque dicha fuerza se traslade a lo largo de
su línea de acción. Principio de la trasmisibilidad.

Limitación del Principio:.

4. El principio del paralelogramo (ya estudiado): la
resultante de dos fuerzas sobre un cuerpo
producen el mismo efecto que la diagonal del
paralelogramo que se forma tomando como lados
las intensidades dedichas fuerzas.
5. El Principio de acción y reacción o tercera Ley de
Newton.
6. Principio de la Solidificación. El efecto que una
fuerza o sistema de fuerzas realiza sobre un cuerpo
libre y deformable no se altera si el cuerpo se
considera como rígido.

Factores que intervienen en el proceso de
modelación mecánica de las estructuras.
Los factores que intervienen en el proceso demodelación mecánica de las estructuras son:
1. La geometría.
2. El material.
3. Las cargas.
4. Las condiciones de apoyo.

Análisis longitudinal del elemento lineal:
Concepto de Estructura: Un sistema de cuerpos
ligados entre si de manera tal que su conjunto
se comporte como un todo se denomina
Estructura. Así, si se trata de un sistema de
cuerpos rígidos, el conjunto se comporta
como...