TEORIA DE ANALISIS ESTRUCTURAL I
Estructura de Ingeniero: elemento o conjunto de elementos distribuidos armónicamente (unidos entre sí) para soportar cargas. Sin deformarse notablemente. Funcionalidad Estructural: la estructura debe cumplir con el objetivo para el cual se diseña (debe ser útil) dando seguridad. Además de ser económica y estética. Carga Viva o Sobrecarga: Cargas que no son propias de la estructura. Se añaden temporalmente a la estructura. Son causadas por la ocupación; uso y mantenimiento de la estructura (edificio, es decir los pesos de las personas ocupantes, mobiliario, etc.) Carga de Impacto: Se produce cuando un objeto móvil choca contra la estructura; si la magnitud del choque es considerable la estructura puede fallar (produce su rompimiento). Apoyo móvil: Es un apoyo simple, llamado también de rodillo. Produce una reacción perpendicular con el plano de contacto y restringe el movimiento en una dirección (vertical). Apoyo pendular: Es un apoyo simple. Produce una sola reacción en la misma dirección y sentido que el péndulo. Comportamiento dinámico: Comportamiento generado por cargas móviles. Límite de proporcionalidad: Es el punto donde termina larelación de proporcionalidad (relación lineal), entre el esfuerzo y la deformación. Más allá de ese punto el esfuerzo deja de ser proporcional a la deformación E=?/E; E=modo de elasticidad Reacción redundante: Reacción generada por el exceso de un apoyo. Es una reacción que sobra o que está de más para que la estructura sea isostática. Estructura rígida: Es aquella en la cual los apoyos son rígidos, no sufren mayores deformaciones y/o desplazamiento a pesar de los esfuerzos a los que está sometida. Inestabilidad geométrica interna: Se produce por por una mala distribución de elementos internos (barras) (barras) -> cerchas. Se produce también cuando se agrega una rotula innecesaria. Inestabilidad geométrica externa: Se produce debido debido a una mala disposición de apoyos, cuando estos estos no son suficientes para mantener la estructura en reposo (estable). Teoría de superposición: Si los desplazamientos y esfuerzos esfuerzos en todos los puntos de una estructura son proporcionales a las cargas que la causan, los desplazamientos y esfuerzos totales que resultan de dicha aplicación simultánea de varias cargas son la suma de los desplazamientos y esfuerzos causados por dichas cargas aplicadas separándolas.
Teoría elástica: Se basa en la ley de Hooke, donde los esfuerzos se encuentran dentro dentro del límite de proporcionalidad, cuyas deformaciones son reversibles, donde la estructura al ser cargada se deforma, y al descargarse vuelve a su forma original. Teoría plástica: Donde se exceden los límites de proporcionalidad y las deformaciones no son recuperables, no hay linealidad (proporcionalidad) entre esfuerzo y deformaciones bajo este rango se diseña el concreto armado. Teoría d la deflexión: Estudia los cambios de forma, las deformaciones que acompañan un estado de fuerzas. Se estudia las relaciones geométricas entre las deformaciones, que juntos con las ecuaciones de equilibrio permiten revolver problemas.
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Módulo de sección: Es una característica de la sección transversal. Se define como el valor obtenido de dividir el momento de inercia de la sección (I) de la estructura; entre la distancia desde el eje neutro hasta la fibra mas alejada de la sección transversal. S=I/y METODO PLASTICO Método de solución aplicables a materiales que no cumplen Ley Hooke, o cuando el material a excedido el límite de proporcionalidad METODO DE DEFLEXION Este método se da cuando se desprecian los cambios geométricos en la estructura. Carga muerta: Son propias de la estructura. Cargas que soporta de forma permanente, los constituye l peso de los mismos elementos, así como el peso de objetos unidos permanentemente a la estructura (columnas, tabiques, losa, etc.). Efecto dinámico: Cuando la estructura está sometida a cargas Móviles, ejemplo: el peso de un camión sobre un puente genera un Efecto dinámico. Estructura real: Es aquella que ha sido construida (práctica). Se encuentra materializada (ya existe). Estructura ideal: Es aquella estructura que se encuentra como proyecto, sin construir (en el planoteórico). Es lo que se proyecta que sea. Nudo rígido: Es aquel que no presenta ningún tipo de giro o desplazamiento. Está presente en prácticas. Cuerpo rígido: Es aquel que no se deforma. Inestabilidad interna: Se da en la estructura cuando se le agrega una rotula y en cerchas cuando hay una mala disposición de barras. Equilibrio estático: Cuando se cumplen las leyes de estática. Carga ambiental: Son las producidas por la naturaleza: viento, granizo, etc. Carga sísmica: Cargas producía por un movimiento sísmico. Para su análisis se asume que actúa en forma horizontal y en los nudos de una estructura. Estabilidad geométrica: Corresponde a una adecuada disposición de apoyos(externos) y barras(internos). Estabilidad: Una estructura es estable cuando en su estado original se encuentra en reposo y al aplicarle una caga continua en reposo. Estructura liberada: Quitar apoyos redundantes a la estructura o reacciones, y trabajamos como isostáticas. Resistencia de los materiales: Estudia y establece las relaciones entre las cargas exteriores aplicadas y sus efectos en el interior de los sólidos. Esfuerzo: Es la fuerza por unidad de área, que soporta un material (intensidad de fuerza). Esfuerzo cortante o de cizallamiento-tangencial: Producido por fuerzas que actúan paralelamente al plano que las resiste, obligan a que una sección del solido tienda a deslizarse sobre la otra sección adyacente. Esfuerzos axiales-normales (tensión o comprensión): Producido por fuerzas normales al plano sobre el que actúan.
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Esfuerzo de contacto o aplastamiento: Esfuerzo que se produce en la superficie de contacto de dos cuerpos. Fuerza interna: Fuerza que mantiene unidas las diversas partes que conforman una estructura. Fuerza resistente: Fuera interna de la estructura como respuesta a la acción de las cargas que soporta. Esfuerzo normal o axial: es el esfuerzo interno o resultante de las tenciones perpendiculares (normales) a la sección transversal. Producido por fuerzas normales al plano sobre el que actúan. Esfuerzo cortante o de cizallamiento: producido por fuerzas que actúan paralelamente al plano que las resiste. Obligan a que una sección del solido tienda a deslizarse sobre la otra sección adyacente. Esfuerzo de flexión: Combinación de los esfuerzos de tracción y compresión que se desarrolla en la sección transversal de un elemento estructural para resistir una fuerza transversal. Seguridad Estructural: Condiciones que deben cumplir las estructuras para considerar que pueden utilizarse en forma segura y realizar las actividades para las que fueron diseñadas sin ningún riesgo. Carga Ambiental: cargas producidas por la naturaleza (Efectos Ambientales) como por ejemplo: Granizo, Vientos, nieve, lluvia, Etc. Momento Flector: Es una fuerza del tipo “Par” que contribuye a equilibrar la rotación del solido en un eje perpendicular a su eje y fuera de su plano, y que produce sobre la viga un efecto de curvatura a lo largo de su eje. Esfuerzo de flexión: combinación de los esfuerzos de tracción y compresión que se desarrollan en la sección transversal de un elemento estructural para resistir una fuerza transversal. Apoyo Redundante: Apoyo que está sobrando en la estructura, ya que sin él la estructura sigue siendo estable. Módulo de resistencia: Factor que resulta del producto del módulo de Elasticidad y el momento de Inercia (I) = E.I Módulo de rigidez: llamado también módulo de elasticidad es la relación entre el esfuerzo cortante y la distorsión angular. Relación de esbeltez: (Esbeltez mecánica): es la relación que existe entre la longitud de la columna y el radio de giro correspondiente L/r =S Carga critica: Es la carga axial máxima a la que puede someterse una columna permaneciendo recta aunque en equilibrio inestable, de manera que un pequeño empuje lateral haga que se deforme y quede pandeada. Curva Elástica: Es la posición deformada de la estructura ante la acción de cargas. Ecuación de condición: ecuación adicional a las de equilibrio, resultan del análisis necesario de rotulas y apoyos móviles y de las condiciones que en ellos se cumplen. Momento estático: Puede ser expresado como los productos del área, con las coordenadas de su centroide.
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Fuerza interna o resistente: Fuerzas que mantienen unidas las diversas partes de la estructura, evitan que se produzca el deslizamiento de una parte con respecto a la otra cuando están bajo la acción de cargas. Equilibrio Inestable: si el cuerpo siendo apartado de su posición de equilibrio se aleja por efecto de la gravedad. Cuando tiene menos reacciones y/o incógnitas que ecuaciones. Limite elástico: más allá del cual el material no recupera su forma original al ser descargado. Estabilidad interna: Esta dado por la colocación de rotulas de forma inadecuada e innecesaria. Estabilidad externa: está dado por la disposición de apoyos. Punto de fluencia: Es aquel en que aparece un considerable alargamiento o fluencia del material sin el correspondiente aumento de carga. Límite de fluencia: es el punto a partir del cual el material se deforma plásticamente. Esfuerzo de proporcionalidad: Se da dentro del límite de proporcionalidad, por lo tanto existe una relación lineal carga, esfuerzo y deformación. Cumple ley Hooke. Viga continua: viga que presenta 2 o más luces (tramos) para lograr mayor rigidez. Columna larga: o muy esbeltas a las que se puede aplicar la fórmula de Euler L/r >100 pueden fallar por pandeo o por flexión lateral antes que por aplastamiento. Columna: es un elemento axial sometido a compresión Viga: Elemento estructural donde su longitud predomina sobre las dimensiones de su sección. Trabaja principalmente a flexión, suele ser horizontal Pórtico: estructura formada por vigas y columnas.
