analisis de estructura

ANÁLISIS DE ESTRUCTURAS
Se refiere al uso de las ecuaciones de la resistencia de materiales para encontrar los esfuerzos internos, deformaciones y tensiones que actúan sobre una estructura resistente, como edificaciones o esqueletos resistentes de maquinaria. Igualmente el análisis dinámico estudiaría el comportamiento dinámico de dichas estructuras y la aparición de posibles vibracionesperniciosas para la estructura.
El tipo de método empleado difiere según la complejidad y precisión requerida por los cálculos:
Métodos clásicos, para estructuras muy sencillas entre los que se encuentran la teoría de vigas de Euler-Bernouilli es el método más simple, es aplicable sólo a barras esbeltas sometidas a flexión y esfuerzos axiales. Naturalmente no todas las estructuras se dejan analizarpor este método. Cuando existen elementos estructurales bidimensionales en general deben emplearse métodos basados en resolver ecuaciones diferenciales.
Métodos programables:
Así para determinar esfuerzos sobre marcos o pórticos se usa frecuentemente el método matricial de la rigidez basado en el modelo de barras largas, que modeliza los elementos resistentes como elementos unidimensionalessometidos predominantemente a flexión
Cuando se trata de analizar elementos más pequeños o con forma irregular donde pueden producirse concentraciones de tensiones se usan métodos numéricos más complejos como el Método de los elementos finitos.
Para el análisis de estructuras se consideran tres categorías amplias de estructuras de ingeniería.
1. Armaduras, las cuales están diseñadas para soportarcargas y por lo general son estructuras estacionarias que están totalmente restringidas. Las armaduras consisten exclusivamente de elementos rectos que están conectados en nodos localizados en los extremos de cada elemento. Por tanto, los elementos de una armadura son elementos sujetos a dos fuerzas, esto es, elementos sobre los cuales actúan dos fuerzas iguales y opuestas que están dirigidas a lolargo del elemento.
2. Bastidores, los cuales están diseñados para soportar cargas, se usan también como estructuras estacionarias que están totalmente restringidas. Sin embargo, los armazones contienen por lo menos un elemento sujeto a varias fuerzas, esto es, un elemento sobre el cual actúan tres o más fuerzas que, en general, no están dirigidas a lo largo del elemento.
3. Máquinas, las cualesestán diseñadas para transmitir y modificar fuerzas, son estructuras que contienen partes en movimiento. Las máquinas, al igual que los armazones, siempre contienen por lo menos un elemento sujeto a varias fuerzas.
ESTRUCTURA Y MAQUINAS
Las estructuras generalmente estacionarias que se hallan constituidas por elementos rectos sujetos a dos fuerzas, dirigidas a lo largo del eje del elemento, queestán conectados únicamente en sus extremos mediante pernos. Como los elementos son delgados e incapaces de soportar cargas laterales, todas las cargas deben estar aplicadas en las uniones o nodos. La mayoría de las estructuras reales están hechas a partir de varias armaduras unidas entre sí para formar una armadura espacial. Cada armadura está diseñada para soportar aquellas cargas que actúan ensu plano y, por tanto, pueden ser tratadas como estructuras bidimensionales.
La armadura es uno de los principales tipos de estructuras que se usan en la ingeniería. Ésta proporciona una solución práctica y económica para muchas situaciones de ingeniería, en especial para el diseño de puentes y edificios.
* Se dice que una armadura es rígida si está diseñada de modo que no se deformará mucho ose colapsará bajo la acción de una carga pequeña.
A continuación se muestra una armadura sometida a una carga P y a un elemento individual sujeto a dos fuerzas.
ARMADURAS SIMPLES
Son aquellas armaduras que se obtienen a partir de una armadura triangular rígida, agregándole dos nuevos elementos y conectándolos en un nuevo nodo.
Una armadura triangular constituida por tres elementos conectados...