Estructuras

ESQUEMA

1. Estructura
* Concepto.
2. Idealización.
3. Tipos de Apoyo.
4. Clasificación de las estructuras.
5. Comportamiento Estructural.
6. Condiciones que deben cumplir la solución de todo problema de estructuras.
7. Principio de superposición.
8. Estabilidad Estructural.

DESARROLLO
1. Estructura

* Concepto.
Es todo sistema de miembros unidosentre si construidos con el fin de soportar y transmitir cargas aplicadas a el. Estos miembros deben mantenerse íntegros durante el transcurso de su vida útil.

Las funciones de las estructuras son: soportar peso, salvar distancia, proteger objetos y da rigidez a un elemento.

Sus elementos pueden ser: pilares y columnas, vigas y viguetas, muros, arcos, tirantes, puentes, forjados ycimientos.

Existen dos tipos de estructura:

* Móviles: Se pueden desplazar.
* Fijas: No pueden sufrir desplazamientos o sufren desplazamientos mínimos.

2. Idealización.

La idealización es el proceso de reemplazar la estructura real por un sistema simple de líneas que representen los ejes centrales de cada elemento estructural o también se pudiera decir que es el proceso deformulación de un modelo matemático simplificado equivalente a la estructura real.

La idealización puede ser:

a) Geométrica
b) Juntas
c) Apoyos
d) Materiales
e) Nodos – Miembros

La idealización de una estructura es considerar que la misma se encuentra formada por "partes" ideales.
Así, los nudos o nodos se consideran identificados con un punto (a los efectos del cálculo), cuandosabemos que cualquier nudo tiene un volumen (visualiza el encuentro de una viga y una columna). De igual manera, consideramos a las vigas y columnas como "barras" lineales, sin espesor, aunque les asignemos un peso y características geométricas (momento de inercia, altura, etc). Las losas y cáscaras pasan a ser láminas de espesor infinitesimal, cuando en realidad tienen espesor. Los apoyos, sonrígidos (o con empotramiento total, que no existe en ningún caso) o móviles (que se da en los apoyos de puentes, aunque siempre existe un coeficiente de roce inicial con un valor que puede ser más o menos apreciable).

También a los materiales los consideramos ideales: el acero es totalmente elástico; el hormigón (en el caso del hormigón armado) lo acompaña perfectamente en sus deformaciones.Todo esto se hace a los efectos de hacer los cálculos de una manera más sencilla, más simplificada. Los resultados que se obtienen de estas simplificaciones o "idealizaciones" están muy cerca de la realidad, con las debidas limitaciones.

3. Tipos de Apoyo.

* Empotrado: No permite ningún desplazamiento ni el giro. Su reacción son dos fuerzas (H y V) contenidas en el plano de laestructura, y un momento M perpendicular a él.

* Articulado: No permite ningún tipo de desplazamiento, y su reacción es una fuerza de dirección arbitraria, que equivale a dos fuerzas según dos ejes ortogonales.
Este apoyo no influye en el giro de la estructura, que puede tener uno o varios giros, en función de la forma en que los distintos elementos estructurales se unen al nudo.

* Móvil:Impide el desplazamiento perpendicular a la línea de apoyo, y su reacción es una fuerza perpendicular a dicha línea. Se supone sin rozamiento y bidireccional, es decir que es capaz de ejercer reacción en los dos sentidos (a pesar de la forma sencilla que se emplea para su representación).
Este apoyo no influye en el giro de la estructura, que puede tener uno o varios giros, en función de la forma enque los distintos elementos estructurales se unan al nudo

* Elástico: Está constituido por un punto de la estructura que está unido a la sustentación mediante uno o varios muelles, como se muestra en la siguiente figura. En general puede haber constantes de rigidez distintas en cada dirección, pudiendo ser cero en alguna de ellas (dirección libre). Asimismo el apoyo elástico puede...