(TATI)
HIPERESTATICIDAD.
En estática estática,, una estructura es hiperestática o estáticamente indeterminada cuando está en equilibrio pero las ecuaciones de la estática resultan insuficientes para determinar todas las fuerzas internas o las reacciones. [Una estructura en equilibrio estable que no es hiperestática es isoestática]. Existen diversas formas de hiperestaticidad:
Free Forde30laDays Una estructura es internamente ecuaciones estática no internamente hiperestática si lasRead son suficientes para determinar los esfuerzos internos de la misma. Una estructura es externamente externamente hiperestática si las ecuaciones de la estática no son suficientes para determinar fuerzas de reacción de la estructura al suelo o a otra estructura.
Una estructura es completamente hiperestática si es internamente y externamente hiperestática. Estructuras hiperestatic hiperestaticas. as. Se conoce como estructura hiperestática, a aquella estructura
que en estática se encuentra enequilibrio, destacando que las ecuaciones que expone la DISCOVER NEW BOOKS READ EVERYWHERE BUILD YOUR DIGITAL READING LISTS estática no son suficientes para saber las fuerzas externas y reacciones que posee. La hiperestaticidad se encuentra en varias formas, como las siguientes:
• Una estructura es internamente hiperestática, esto se da si las ecuaciones no son
suficientes para determinar sus esfuerzos. • Una estructura es externamente hiperestática, esto se da si las ecuaciones no son
suficientes para determinar las fuerzas de reacción que hay desde la estructura al suelo. • Una estructura es completamente hiperestática, hiperestática, esto requiere que la estructura sea
interna y externamente hiperestática. Un problema que muestre estas características, tiene que resolverse tomando en cuenta la elástica del material en que está confeccionada la estructura, estructura, para así poder determinar y saber cuales son las ecuaciones adecuadas que se van a aplicar, con la finalidad de poder resolver el problema estructural y sus deformaciones. [ Equipo arquitectura y construcción de ARQHYS.com ]. SISTEMA HIPERESTATICO Y ESFUERZO TERMICO Se dice que un problema es hiperestático cuando el número de incógnitas estáticas (reacciones, esfuerzos, tensiones) es mayor que el número de ecuaciones de equilibrio de las que se dispone para resolverlo. El número de incógnitas en exceso sobre el número de ecuaciones se define como grado de hiperestaticidad del problema. El procedimiento a seguir para la resolución de un problema hiperestático se puede enunciar de la siguiente manera:
1.- Identificar el grado de hiperestaticidad externa (GDH) mediante la siguiente ecuación: GDH = n° de reacciones – 3 2.- Liberar tantas ligaduras (movimientos restringidos) como sean necesarios para convertir el pórtico en un problema isostático, sustituyendo las reacciones por unas fuerzas exteriores de valor incógnita llamadas reacciones hiperestáticas. Read las Free For 30 Days 3.- Resolver el valor de los desplazamientos liberados mediante ecuaciones de NavierBresse. Estos desplazamientos quedaran en función de las reacciones hiperestáticas.
4.- Calcular el valor de estas reacciones mediante la imposición de las ecuaciones de compatibilidad, que vuelven a restringir el desplazamiento liberado. Nota: Para resolver el paso número 3 también t ambién se puede hacer uso del principio de superposición. Las reacciones son fuerzas externas que se calculan aplicando equilibrio estático. Sea R el número de reacciones (igual al número de grados de libertad impedidos) y sea E el DISCOVER NEW BOOKS READ EVERYWHERE BUILD YOUR DIGITAL READING LISTS número de ecuaciones de equilibrio disponibles. En un sistema de barras sin contornos cerrados: Si R = E Tenemos un Sistema ISOSTÁTICO es decir el número de ecuaciones es suficiente para el cálculo de las reacciones. GRADO DE HIPERESTATICIDAD Es la diferencia existente en un sistema entre el número de reacciones incognitas a resolver y la cantidades cantidades de ecuaciones del mismo disponibles para su resolución, (ecuaciones de la estática estática y puntos singulares). El Grado de Hiperestaticidad iperestaticidad indica el número de ecuaciones e cuaciones de deformación que es necesario plantear para resolver el sistema. G.H. = Nreacciones – 3 – nº artic. 6.3 .- Isostatismo e hiperestatismo. Estabilidad. •
Resolución de una viga: hallar las reacciones en los apoyos. N = n + 2·n + 3·n – –
R
–
m
f
Siendo
e
•
N el nº de reacciones a calcular
•
n el nº de articulaciones móviles
•
n el nº de articulaciones fijas
•
n el nº de empotramientos
R
m f e
Willian. ANALISIS EL PRETENSADO EN PIEZAS HIPERESTATICAS. ESTUDIO DE LA VIGA CONTINUA.
No se debe perder de vista que el hiperestatismo y la continuidad traen aparejadas más fortalezas que debilidades, y aunque esto es más convincente en el campo del hormigón armado, para el pretensado el balance se inclina también a favor de las ventajas, de ahí Free For de 30 Days que su uso sea cada vez más extendido, especialmenteRead en el caso soluciones de entrepiso y cubierta, vigas de forjados y de puentes continuos, etc. Baste señalar la mejoría que se introduce en el estado límite de deformación cuando se recurre a la estructura hiperestática. En ellas disminuyen las deformaciones y exigen menor rigidez para no sobrepasar sus límites, lo que permite emplear secciones más reducidas sin llegar a comprometer los límites de resistencia porque con esta reducción de la sección, disminuye también la carga muerta. Luego regresaremos sobre las ventajas y debilidades del pretensado aplicado a estructuras continuas. Soluciones clásicas para el pretensado adherente en estructuras continuas. adherente continuas. DISCOVER NEW BOOKS READ EVERYWHERE BUILD YOUR DIGITAL READING LISTS
En la actualidad son diversas las tipologías de proyecto y ejecución que se utilizan para garantizar la continuidad de un elemento por medio del pretensado. La construcción de puentes y pasos a nivel son sólo dos ejemplos que confirman cuánto se ha realizado y avanzado en este campo. Incluso, nos atrevemos a asegurar que un mismo proyecto, resuelto en dos Oficinas diferentes, presentarán al final soluciones diferentes e igualmente competitivas. Se requiere pericia, experiencia y una cuota de creatividad que permita sacar el mayor provecho al desarrollo tecnológico que han experimentado los sistemas de pretensado a nivel mundial. En general esta técnica es conforme con el postesado, y más aun contribuye a atenuar una de las principales desventajas de la construcción prefabricada, al permitir introducir la continuidad de elementos construidos de manera independiente, eliminando así su fatal isostatismo de cara a sus indicadores económicos. En la Fig. 9.1 se ilustrarán algunas soluciones de continuidad para elementos construidos in situ o prefabricados, que no por tradicionales han perdido vigencia.
Los principios de esta solución se aplican lo mismo al pretensado pretens ado adherente que al no adherente (interior).
a) Pieza prismática con tendones curvos continuos.
Los tendones se colocan por el interior de los conductos (postesado) y luego son estirados. Lo más singular es que se trata de una pieza prismática y las ventajas del pretensado excéntrico se alcanzan variando el perfil de los tendones en toda la longitud del elemento. Nótese que el trazado del tendón lo sitúa del lado de los esfuerzos de tracción originados por las acciones externas. Se sugiere su empleo en piezas de escasa luz. Recurrente en la construcción in situ de Vigas y Losas.
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Esta técnica es similar a la anterior, solo que al levantar los conductos (y por ende los tendones), se acorta su longitud para favorecer el enhebrado de los conductos y contribuir a disminuir las pérdidas de tensión, al reducir la longitud de los tendones y evitar las dobles curvaturas en el trazado. Sin embargo, requiere mayor cantidad de aparatos de anclaje y de acciones de tesado. Permite también variar la fuerza de pretensado a lo largo de la pieza,
b) Pieza prismática con tendones curvos levantados. Esta solución es frecuente en losas sobre apoyos aislados (columnas en
DISCOVER NEW BOOKS que READ EVERYWHERE BUILD DIGITAL LISTS este caso) se recrecen en la zona de ataque. LosYOUR capiteles alivian READING el punzonamiento pero además incrementa la rigidez de la losa encima de los apoyos que es donde se originan precisamente los mayores esfuerzos. Con esta tipología se alcanzan simultáneamente dos ventajas, se recrece la sección donde es más necesario, y se disminuyen las curvaturas del perfil con la consecuente disminución de las pérdidas, pero ubicándolo en todas las secciones hacia las zonas de tracción.
c) Pieza de sección variable con tendones curvos levantados.
Esta cuarta variante persigue los mismos objetivos que la anterior, pero da un paso más, dispone los tendones siguiendo un trazado recto que disminuye más las pérdidas y facilita el proceso de enhebrado de los conductos. Nótese que aun y cuando el trazado es recto, se garantiza que el cable se sitúe del lado de las tracciones originadas por la carga exterior, producto del cambio sistemático de peralto a lo largo de la luz, es decir, representa una interesante manera de lograr un pretensado excéntrico con cable recto, aunque no es cómodo obtener la óptima excentricidad .
d) Pieza de sección variable con tendones rectos. Este último caso ilustra una alternativa muy recurrente para puentes de vigas prefabricadas y continuas sobre los apoyos intermedios. Las vigas entre ejes pueden ser, incluso, pretesadas para peso propio y parte de la carga muerta.
e) Piezas prefabricas con continuidad posterior.
Luego de colocadas las vigas se procede a darle continuidad enhebrando los conductos que se habían dejado en sus extremos convergentes, para más tarde tesar. La disposición de este pretensado realizado en obra permite asumir los momentos negativos debido a la continuidad de las vigas.
Fig. 9.1 Diferentes estrategias para garantizar la continuidad de piezas pretensadas.
En la Fig. 2.2 se muestran además algunos detalles sobre los apoyos de estas soluciones, sólo para estimular la creatividad del lector. Read Free For 30 Days Vigas pretensadas antas de ser colocadas. Se debe revisar el estado de carga durante el izaje de la Concluido el tesado de los Tendones, se coloca hormigón, preferiblemente expansivo, en la unta que aparece entre las Vigas. Tendones de continuidad colocados y estirados luego del montaje de las V
a) Continuidad sobre apoyos empleando cables cortos.
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Anclaje de la primera primera
Acoplamiento entre entre 1ra y 2da Fase
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Gato para el tesado de la 2da Fase .
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Viga en espera para la 3ra Fase de tesado.
En la solución 9.2 a) se debe prestar cuidado a la evaluación de las pérdidas, especialmente a las pérdidas por fricción. fricción. Las curvaturas tan tan cerradas que se emplean en estos casos contribuye a incrementar la caída de tensión y dificulta además el enhebrado de cordones a partir de determinados diámetros. Es empleo de Barras debe ser minuciosamente estudiado. Con la solución 9.2 b) se disminuye apreciablemente la pérdida por fricción al reducir la longitud del tendón que se estira, y cuando sea posible diseñar perfiles del trazado con curvaturas suaves, el uso de barras no está contraindicado. Su principal desventaja es la cantidad de accesorios adicionales que se introducen (acopladores y más aparatos de anclaje), pudiendo encarecer el proyecto.
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