Analisis estructural estatica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA
UNIDAD ZACATENCO

Estática: Análisis de Estructuras Estáticamente Determinadas



INTRODUCCIÓN

Es una obra completa sobre los principios fundamentales del análisis estructural, cuyo objetivo es ayudar a los lectores a desarrollar un amplio conocimientodel comportamiento tanto de los sistemas estructurales bajo carga, como de las herramientas necesarias para analizar estos sistemas.

Los tipos de estructuras más comunes que el ingeniero debe de analizar son las estructuras planas sometidas a un sistema de fuerzas en el mismo plano en que están contenidas. Así es de tal manera se estudiara el análisis en la importancia de escoger un modeloanalítico para cada tipo de estructura, de modo que las fuerzas en ellas puedan determinarse con precisión razonable.

Estudiando los criterios que son necesarios para la estabilidad de la estructura y presentando los análisis de las estructuras planas estáticamente determinadas conectadas por pasadores.

1. LA ESTRUCTURA IDEALIZADA.

En la realidad el análisis de una estructura nunca se puedellevar a cabo, ya que se debe de hacer estimaciones de las cargas y resistencias de materiales.
Por este mismo motivo es importante que el ingeniero estructural tenga la habilidad de idealizar y modelar una estructura de tal manera que pueda llevar efectuar un análisis práctico de las fuerzas en los miembros.

Conexiones en los soportes.

Estos miembros estructurales se conectan entre sí devarias maneras que dependen de la intención del diseñador.
Los dos tipos de uniones que se especifican con mayor frecuencia son:
* La conexión pasador: permite pequeñas rotaciones.
* Nudo rígido: no permite rotaciones relativas entre los miembros conectados y por lo tanto es más cara de fabricar.

Los modelos idealizados usados en el análisis estructural que representan soportes depasador y empotramiento así como nudos de pasador y nudos rígidos se muestran en la sig. Figura.



Y por lo tanto todas las conexiones tienen rigidez respecto a rotaciones debido a la fricción y al material, como se muestra en la figura anterior 2-3c. Y por lo tanto al seleccionar cada modelo para cada nudo o soporte se debe considerar las hipótesis razonables para el diseño estructural.Nótese en la siguiente figura.

ESTRUCTURA IDEALIZADA

Como primer ejemplo consideraremos la grúa viajera en la figura 2-5d; para su análisis estructural podemos despreciar el espesor de los dos miembros principales y supondremos que el nudo B es rígido por construcción. La conexión del soporte A puede modelarse como empotramiento y los detalles del trole pueden excluirse. De esta manerapodemos idealizar la estructura y representarla por os líneas unidas y la carga anclada en el gancho representarla como una sola fuerza concentrada F.


Las vigas y trabes se usan principalmente para soportar pisos de edificios, y una trabe es el principal elemento para soportar las cargas y los menores elementos conectados en las trabes se hacen llamar vigas.
De esa manera seguimos indicandoque se idealice una aproximación del al sistema como una serie de modelos que puedan usarse para determinar una buena aproximación a las fuerzas que actúan en soportar cada miembro y las fuerzas que actúan sobre las mismas.

La figura anterior simboliza una conexión de apoyo simple mediante pasador o rodillo pero por otra parte si se pretende que el plano de estructuración represente miembrosconectados rígidamente, como algunos que están soldados entre si en vez de estar conectados mediante pasadores o rodillos, entonces estas vigas o trabes si tocan las columnas; como se muestra la figura 2-7.

CARGAS TRIBUTARIAS.

Cuando Superficies Planas como muros, pisos o techos están soportadas por una estructura, es necesario determinar cómo se transmite la carga sobre esas superficies a...