edificaciones

3. ANALISIS DE ESTRUCTURAS DETERMINADAS EN UN PLANO

3.1. Vigas y marcos de un nivel

3.1.1. Vigas: Las vigas son elementos cuya disposición en las estructuras es principalmente horizontal, aunque también pueden ser inclinadas, pero que en todo caso tienen la importante función de servir de apoyo de otros miembros estructurales que le transmiten las cargas verticales generadas por lagravedad, las cuales actúan lateralmente a lo largo de su eje. Gracias a estos elementos se pueden construir todo tipo de maquinarias y estructuras, tales como chasis de vehículos, soporte de maquinarias, vigas de puentes y edificaciones, etc. Esta condición hace que las vigas estén sometidas a esfuerzos diferentes a la tensión simple, representados por los esfuerzos de flexión.

3.1.2. Marcos: losmarcos son elementos estructurales compuestos de vigas y columnas conectadas por juntas rígidas. El ángulo entre la viga y la columna generalmente es de 90°
Los marcos pueden clasificarse en dos categorías: arriostrados y no arriostrados. En el marco arriostrado, los nodos en cada nivel son libres de rotar, pero están imposibilitados de moverse lateralmente por medio de un conexión a un elementorígido que le proporciona restricción lateral al marco
El marco no arriostrado la rigidez flexionante de las vigas y las columnas proporción resistencia lateral al desplazamiento. En este tipo de marcos, las juntas son libres de rotar y desplazarse lateralmente.

3.2. Determinación estática: Las vigas estáticamente determinadas son
aquellas en las que las condiciones y ecuaciones deequilibrio son mayores
a todas las restricciones, en este caso a las reacciones en apoyos que se
definen dependiendo del tipo de apoyo. Las ecuaciones básicas son las de
equilibrio de fuerzas en X y en Y y equilibrio de momentos. Un ejemplo
sencillo es una viga simplemente apoyada en 2 apoyos, una viga
empotrada y en voladizo en el otro extremo.

3.3.Calculo de reacciones

3.4. Diagramas de carga, cortante y momento flector


Diagrama de carga:
Diagrama de carga permitido

Q1= Carga máxima permitida             Q= Carga nominal plataforma

Carga estática distribuida uniformemente

Carga estática distribuida al 70% de la plataforma en sentido longitudinal

Carga estática distribuida al 70% de la plataforma en sentido transversalCarga dinámica (50% por eje) en sentido longitudinal de la mesa.
 
Carga dinámica ( 50% por eje) en sentido transversal de la mesa
*IMPORTANTE: Con la plataforma en movimiento el centro de carga debe estar centrado respecto al eje longitudinal de la plataforma.


Diagramas de cortante: es la sumatoria de la componente perpendicular al eje, de las fuerzas externas situadas a la izquierda o ala derecha de la sección de viga estudiada:

Va-a = ΣFyizqa-a= ΣFydera-a

La convención de signos más común, es aquella que considera positiva la fuerza cortante que hace deslizar hacia arriba, la porción de viga situada a la izquierda de la sección estudiada, en caso contrario se considera negativa. En otras palabras cuando la sumatoria de fuerzas a la izquierda de la sección es positiva lafuerza cortante tiene el mismo signo, igual para el caso contrario, tal como se muestra en el siguiente diagrama





Diagrama de momento flector: se puede definir como la sumatoria de los momentos de las fuerzas externas situadas a la izquierda o a la derecha de la sección estudiada, considerando que el plano de aplicación de las fuerzas es XY (hoja de papel), y la dirección del momentoflector es perpendicular a este, es decir el eje particular Z:

Ma-a = ΣMiizqa-a= ΣMidera-a

En cuanto al signo del momento flector, es importante resaltar que este no depende de su sentido de rotación, tal como sucede con el momento de equilibrio, sino más bien de la curvatura que sufre la viga por la aplicación del mismo. De tal manera que una curvatura cóncava hacia arriba se considera...