Estructura Conceptos Basicos
Dentro del ámbito de la ingeniería civil, se conoce con el nombre de estructura a toda construcción destinada a soportar su propio peso y la presencia de acciones exteriores (fuerzas, momentos, cargas térmicas, etc.) sin perder las condiciones de funcionalidad para las que fue concebida ésta. Una estructura tiene un número de grados de libertad negativo o cero, por lo que losúnicos desplazamientos que puede sufrir son resultado de deformaciones internas. La ingeniería estructural es la rama de la ingeniería que estudia el proyecto de estructuras y el cálculo de su equilibrio y resistencia.
Análisis estructural
Es la parte del proceso de proyecto que comprende el diseño, cálculo y comprobación de la estructura. Es esta una disciplina técnica y científica que permiteestablecer las condiciones de idoneidad de la estructura, respecto a su cometido o finalidad. Por tanto, tiene establecido su objeto en la estructura y su finalidad en el cálculo como comprobación de lo diseñado.
Dentro del análisis estructural es importante modelizar el comportamiento de los materiales empleados mediante una ecuación constitutiva adecuada. Los tipos modelos de materiales másfrecuentes son:
Tipos de estructuras
La estructura se puede encontrar muchos tipos de estructuras. Por ejemplo existen puentes de distintos tipo como, apoyos sobre vigas longitudinales, apoyos sobre una retícula de vigas, colgantes, atirantados, con armaduras, etc. Existen arcos de distintas formas, vigas de un claro o continúas. Muros con cargas normales a su plano como los de contención o muroscon cargas en su plano como los edificios altos.
Vigas: son barras que soportan esfuerzo de flexión. Encargadas de recibir las cargas de las losas o los elementos planos que se encuentren sobre ella, para calcular el grado de indeterminación de vigas, se compara el número de reacciones de los apoyos con el número de ecuaciones de equilibrio de la estática. Si ambos números son iguales la vigaes isostática es decir su grado de indeterminación es nulo. Si el número de reacciones es mayor que el de ecuaciones de equilibrio la viga es hiperestática.
Armaduras: generalmente son construidos en madera y de forma triangular, que soporta la cubierta de algunos edificios. También es el soporte de acero que sirve de esqueleto en las construcciones de hormigón armado. Pueden ser extremadamenteindeterminada o internamente indeterminadas.
Marcos: son estructuras constituidas por columnas y vigas cuyas uniones son nudos rígidos, es decir, no permiten la rotación relativa entre los miembros que concurren en el nudo. La resolución de marcos comprende, por lo tanto, la determinación de las reacciones de apoyo y de los diagramas de fuerza cortante, momento flexionante y fuerza normal. Secalcula igual que las vigas y armaduras a partir de las ecuaciones de equilibrio de la estática y en su caso de las ecuaciones de condición.
Vínculos de una estructura
Los vínculos en una estructura son los mecanismos de unión entre los diferentes miembros que la constituyen. Un vínculo no siempre es una pieza en especial, puede ser la simple unión o continuidad de los elementosestructurales. Lo importante en ellos es que definen los tipos de acciones y reacciones que habrán de surgir entre los elementos que se unen.
Los principales vínculos en las estructuras son:
Rodillo o Apoyo Móvil: es un tipo de vínculo que solamente puede producir reacciones perpendiculares a su superficie de apoyo, solo transmiten reacciones perpendiculares al suelo, no reaccionando contra cargaslaterales ni contra momentos.
Articulación o Apoyo Fijo: son vínculos capaces de impedir movimientos tanto verticales como horizontales, es decir que producen reacción en cualquier dirección capaz de impedir esos dos movimientos, pero no reacciona contra el momento.
Rotula o Articulación Interna: son mecanismos de unión entre diferentes elementos estructurales, la Articulación Interna es una...
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