Tema 3 Fuerzas Cortantes y Momento Flex hellip
Páginas: 10 (2275 palabras)
Publicado: 24 de noviembre de 2015
2.1 Introducción al Ámbito del Diseño Estructural
2.2 Tipos de Vigas, Cargas y Reacciones
2.2.1 Tipos de Cargas
2.2.2 Reacciones
2.2.3 Equilibrio Estático
2.2.4 Estabilidad Geométrica y Determinación Estática
2.3 Fuerzas Cortantes y Momentos Flexionantes
2.3.1 Convención de Signos
2.4 Relaciones Entre Cargas, Fuerzas y Momentos Flexionantes
2.4.1 CargasDistribuidas
2.4.2 Cargas Concentradas
2.5 Diagrama de Fuerza Cortante y de Momento Flexionante
2.5.1 Cargas Concentradas
2.5.2 Carga Uniforme
2.5.3 Varias Cargas Concentradas
2.1 Introducción
El diseño estructural 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 laconstrucción que tiene como función absorber las solicitaciones que se presentan durante las distintas etapas de su existencia.
El diseño estructural se encuentra inserto en el proceso más general del proyecto de una obra civil, en la cual se definen las características que debe de tener la construcción para cumplir de manera adecuada las funciones que están destinadas a desempeñar.
Unrequisito esencial para que la construcción cumpla sus funciones es que no sufra fallas o mal comportamiento debido a su incapacidad para soportar las cargas que sobre ella se imponen. Además, deben de cuidarse otros aspectos como los relativos al funcionamiento y a la habitabilidad, que en general son responsabilidad de otras materias.
En general, el ingeniero estructuralista no debe olvidar que:Las obras no se construyen para que resistan. Se construyen para alguna otra finalidad o función que lleva como consecuencia esencial, el que la construcción mantenga su forma y condiciones a lo largo del tiempo. Su resistencia es una condición fundamental, pero no es su finalidad única, ni siquiera la finalidad primaria.1
En el proceso del diseño estructural es un proceso creativo mediante elcual se definen las características de un sistema de manera que cumpla en forma óptima sus objetivos. El objetivo de un sistema estructural es resistir las fuerzas a las que van a estar sometidas, sin colapsar o tener un mal comportamiento. Podrá lograrse una estructura mal ideada cumpla con requisitos de estabilidad, pero seguramente será una solución antieconómica o antifuncional.
Cualquierintento de clasificación o subdivisión del proceso de diseño resulta hasta cierto punto arbitrario. Sin embargo, es útil para entender su esencia, considerar tres aspectos fundamentales, la estructuración, el análisis y el dimensionamiento.
Para la resistencia de materiales o mecánica de materiales nuestro trabajo estará en el análisis y el dimensionamiento.
Para realizar un análisis de fuerzascortantes y momento flexionantes (principal objetivo de este capitulo) nos limitamos al estudio de vigas, arcos pórticos, etc. formando un sistema coplanario de sus cargas y reacciones. La estructura que se analiza es un modelo matemático representado por los ejes centroidales de sus miembros, soportado por reacciones idealizadas y sometido a cargas simbólicas supuestas.
Para poder realizar elanálisis se utilizan cuatro tipos de cantidades básicas:
1. Cantidades Geométricas: coordenadas, segmentos, ángulos y características de las secciones transversales.
2. Cantidades Estáticas: cargas, reacciones y esfuerzos
3. Deformaciones: desplazamientos lineales, y angulares del eje centroidal y los apoyos.
4. Constante de los materiales: modulo de elasticidad y de rigidez del materialestructural, y coeficientes de cambios volumétricos.
También para poder hacer el análisis se introducen cinco hipótesis simplificadoras:
1. El material estructural es homogéneo, isotropito, continuo y obedece a la ley de Hooke.
2. Todas las deformaciones son pequeñas y no alteran (significativamente) la geometría inicial de la estructura.
3. Todas las cargas se aplican gradualmente y el principio de...
2.1 Introducción al Ámbito del Diseño Estructural
2.2 Tipos de Vigas, Cargas y Reacciones
2.2.1 Tipos de Cargas
2.2.2 Reacciones
2.2.3 Equilibrio Estático
2.2.4 Estabilidad Geométrica y Determinación Estática
2.3 Fuerzas Cortantes y Momentos Flexionantes
2.3.1 Convención de Signos
2.4 Relaciones Entre Cargas, Fuerzas y Momentos Flexionantes
2.4.1 CargasDistribuidas
2.4.2 Cargas Concentradas
2.5 Diagrama de Fuerza Cortante y de Momento Flexionante
2.5.1 Cargas Concentradas
2.5.2 Carga Uniforme
2.5.3 Varias Cargas Concentradas
2.1 Introducción
El diseño estructural 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 laconstrucción que tiene como función absorber las solicitaciones que se presentan durante las distintas etapas de su existencia.
El diseño estructural se encuentra inserto en el proceso más general del proyecto de una obra civil, en la cual se definen las características que debe de tener la construcción para cumplir de manera adecuada las funciones que están destinadas a desempeñar.
Unrequisito esencial para que la construcción cumpla sus funciones es que no sufra fallas o mal comportamiento debido a su incapacidad para soportar las cargas que sobre ella se imponen. Además, deben de cuidarse otros aspectos como los relativos al funcionamiento y a la habitabilidad, que en general son responsabilidad de otras materias.
En general, el ingeniero estructuralista no debe olvidar que:Las obras no se construyen para que resistan. Se construyen para alguna otra finalidad o función que lleva como consecuencia esencial, el que la construcción mantenga su forma y condiciones a lo largo del tiempo. Su resistencia es una condición fundamental, pero no es su finalidad única, ni siquiera la finalidad primaria.1
En el proceso del diseño estructural es un proceso creativo mediante elcual se definen las características de un sistema de manera que cumpla en forma óptima sus objetivos. El objetivo de un sistema estructural es resistir las fuerzas a las que van a estar sometidas, sin colapsar o tener un mal comportamiento. Podrá lograrse una estructura mal ideada cumpla con requisitos de estabilidad, pero seguramente será una solución antieconómica o antifuncional.
Cualquierintento de clasificación o subdivisión del proceso de diseño resulta hasta cierto punto arbitrario. Sin embargo, es útil para entender su esencia, considerar tres aspectos fundamentales, la estructuración, el análisis y el dimensionamiento.
Para la resistencia de materiales o mecánica de materiales nuestro trabajo estará en el análisis y el dimensionamiento.
Para realizar un análisis de fuerzascortantes y momento flexionantes (principal objetivo de este capitulo) nos limitamos al estudio de vigas, arcos pórticos, etc. formando un sistema coplanario de sus cargas y reacciones. La estructura que se analiza es un modelo matemático representado por los ejes centroidales de sus miembros, soportado por reacciones idealizadas y sometido a cargas simbólicas supuestas.
Para poder realizar elanálisis se utilizan cuatro tipos de cantidades básicas:
1. Cantidades Geométricas: coordenadas, segmentos, ángulos y características de las secciones transversales.
2. Cantidades Estáticas: cargas, reacciones y esfuerzos
3. Deformaciones: desplazamientos lineales, y angulares del eje centroidal y los apoyos.
4. Constante de los materiales: modulo de elasticidad y de rigidez del materialestructural, y coeficientes de cambios volumétricos.
También para poder hacer el análisis se introducen cinco hipótesis simplificadoras:
1. El material estructural es homogéneo, isotropito, continuo y obedece a la ley de Hooke.
2. Todas las deformaciones son pequeñas y no alteran (significativamente) la geometría inicial de la estructura.
3. Todas las cargas se aplican gradualmente y el principio de...
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