Analisis estructural

INTRODUCCIÓN
La estática abarca el estudio del equilibrio tanto del conjunto como de sus partes constituyentes, incluyendo las porciones elementales de material.
Uno de los principales objetivos de la estática es la obtención de esfuerzos cortantes, fuerza normal, de torsión y momento flector a lo largo de una pieza, que puede ser desde una viga de un puente o los pilares de un rascacielos.
Suimportancia reside en que una vez trazados los diagramas y obtenidas sus ecuaciones, se puede decidir el material con el que se construirá, las dimensiones que deberá tener, límites para un uso seguro, etc., mediante un análisis de materiales. Por tanto, resulta de aplicación en ingeniería civil estructural, ingeniería mecánica, construcción, siempre que se quiera construir una estructura fija.Para el análisis de una estructura en movimiento es necesario considerar la aceleración de las partes y las fuerzas resultantes.
El estudio de la Estática suele ser el primero dentro del área de la ingeniería civil, debido a que los procedimientos que se realizan suelen usarse a lo largo de los demás cursos de ingeniería civil
En Ingeniería, el termino estructura se puede referir a cualquierobjeto que tiene la capacidad de soportar y ejercer cargas.
La estática se utiliza en el análisis de las estructuras en la ingeniería civil. La resistencia de los materiales es un campo relacionado de la construcción que depende en gran medida de la aplicación del equilibrio estático. Un concepto clave es el centro de gravedad de un cuerpo en reposo, que constituye un punto imaginario en el quereside toda la masa de un cuerpo. La posición del punto relativo a los fundamentos sobre los cuales se encuentra un cuerpo determina su estabilidad a los pequeños movimientos. Si el centro de gravedad se sitúa fuera de las bases y, a continuación, el cuerpo es inestable porque hay un par que actúa: cualquier pequeña perturbación hará caer al cuerpo. Si el centro de gravedad cae dentro de las bases, elcuerpo es estable, ya que no actúa sobre el par neto del cuerpo. Si el centro de gravedad coincide con los fundamentos, entonces el cuerpo se dice que es meta estable.
Para poder saber la fuerza que está soportando cada parte de la estructura se utilizan dos medios de cálculo:
* La comprobación por nudos.
* La comprobación por secciones.
Para lograr obtener cualquiera de estas doscomprobaciones debemos tomar en cuenta la sumatoria de fuerzas externas en la estructura (fuerzas en x y en y), para luego comenzar con la comprobación por nudos o por sección.

CAPÍTULO I: NOCIONES PRELIMINARES
1.1. Armadura.- Una estructura de barras unidas por sus extremos de manera que constituyan una unidad rígida recibe el nombre de armadura. Algunos ejemplos son los puentes, lossoportes de cubiertas o las grúas.
Aquí nos limitaremos al estudio de armaduras planas, es decir, aquellas en que todos los miembros que la forman se encuentran en un mismo plano. Entonces, consideramos que todas las fuerzas están en el plano xy, y que los momentos de las fuerzas están en la dirección z. Esto nos permite omitir el carácter vectorial en las ecuaciones del equilibrio, que quedanreducidas a tres: la suma de las componentes x e y de las fuerzas, junto con la suma de los momentos de las fuerzas con respecto a algún punto de la armadura.
También suponemos que las armaduras son estructuras estáticamente determinadas o isostáticas: que solamente tienen las ligaduras necesarias para mantener el equilibrio.
El objetivo será la determinación de las fuerzas internas en la armadura, esdecir, las fuerzas de acción y reacción entre los elementos o barras que la forman.
Nos basaremos en la hipótesis de que todos los miembros de una armadura son miembros de dos fuerzas, es decir, que cada uno se encuentra en equilibrio bajo la acción de dos únicas fuerzas, aplicadas en sus extremos, que serán iguales, opuestas y colineales. Para ello, tendremos en cuenta que todas las fuerzas...