Analisis estructural

RESUMEN

¿Qué es Análisis Estructural?
Se refiere al uso de las ecuaciones de la resistencia de materiales para encontrar los esfuerzos internos que actúan sobre una estructura resistente, como edificaciones o esqueletos resistentes de maquinaria.

¿Qué es un Modelo?
Es discretizar por medio de la computadora. Llegar de algo complejo o difícil a algo sencillo o simple

¿Qué es Rigidez?Es la capacidad que tienen ciertas estructuras de soportar esfuerzos sin alcanzar deformaciones grandes. Matemáticamente la rigidez es la relación que existe entre una fuerza y la deformación que causa la misma.

¿Qué es Flexión?
Es el tipo de deformación que se presenta en un elemento estructural largo, y que se da por producto de un esfuerzo en dicho elemento.

¿Qué es Deflexión?

Seentiende por deflexión aquella deformación que sufre un elemento por el efecto de las flexiones internas.
Para determinar la deflexión se aplican las leyes que relacionan las fuerzas y desplazamientos utilizando dos tipos de métodos de cálculo: los geométricos y los de energía.

* Métodos geométricos: aplicación directa de ecuaciones de equilibrio, ecuaciones de compatibilidad y leyesconstitutivas del material (elástico-lineal).
* Métodos de energía: en estos métodos las ecuaciones de equilibrio o de compatibilidad se reemplazan por un principio de energía y se combinan con las leyes constitutivas del material.

Aunque en vigas y marcos las deformaciones se presentan principalmente por flexión, las deformaciones por esfuerzos axiales en columnas de marcos y las deformaciones porcortante, sobre todo en elementos altos o profundos no dejan de ser importantes.
En cerchas y armaduras las deflexiones se presentan por la combinación de las deformaciones por carga axial en cada uno de los elementos que la componen.
 
TRAZADO TENTATIVO DE LA CURVA ELÁSTICA
Se denomina por curva elástica, la curva que representa la deformada del elemento en su línea centroidal.

En vigas ymarcos se puede hacer un trazado tentativo de la curva elástica considerando las curvaturas que se producen por flexión y las restricciones de los apoyos. Antes de trazar un diagrama de momentos se debe definir una convención de momentos positivos o negativos según la concavidad que estos produzcan en el elemento. En elementos horizontales se puede asumir la siguiente convención, que coincide condibujar los momentos para el lado que producen tracción.

¿Qué es un Estado Límite?

Las estructuras deben cumplir, entre otros, los requisitos de Estabilidad, Resistencia, Funcionalidad y Durabilidad. El procedimiento utilizado para garantizar que se cumplen estos requisitos con una adecuada fiabilidad o, dicho de otro modo, con una probabilidad suficientemente pequeña, es el Método de losEstados Límite.

Si la estructura supera alguno de los Estados Límite se puede considerar que esta ya no cumple las funciones para las que ha sido proyectada.

Dicho método diferencia los Estados Límite Últimos y los Estados Límite de Servicio agrupando la resistencia y la estabilidad como Últimos y los funcionales como de Servicio. Los relacionados con la durabilidad, de momento, se tratan deforma aparte. Así, los Estados Límite Últimos están relacionados con la rotura y los de Servicio con la utilización.

ESTADOS LIMITE ULTIMOS
Para el cálculo de secciones se utilizan los esfuerzos de cálculo que serán ponderados. Es decir, su valor característico será multiplicado por un factor.
La estructura debe cumplir la condición:
Rd > Sd

Que significa que la Resistencia (R),convenientemente ponderada (Rd) debe ser mayor que el efecto de la acción (S) siendo (Sd) la acción ponderada. Se utiliza el sufijo “d” para indicar que son los esfuerzos ponderados o de cálculo.

E.L.U. | Nivel de Estudio | Descripción |
Rotura (*) | Sección | Por exceso de cortante, flexión, torsión, etc. |
Pandeo | Parte o toda la estructura | |
Equilibrio | Estructura completa | Vuelco,...