UNIVERSIDAD NACIONAL “HERMILIO VALDIZÁN” FACULT ACULTAD AD DE INGENÍERIA IN GENÍERIA CIVIL CIVI L Y ARQUITECTURA
E.A.P. DE INGENIERÍA CIVIL
MODELACIÓN MECÁNICA CAPÍTULO I:
T E OR Í A E ST STR R UCT UR A L
DOCENTE:
I ng ngºº L uis Fe Ferr na nand ndo o Na Narr r o J ar a HUÁNUCO, ABRIL DE 2014
INTRODUCCIÓN Una estructura consiste en una serie de partes conectadas con el fin de soportar una carga. Ejemplos: los edificios, los puentes, las torres, los tanques, las presas, etc. El proceso de crear cualquiera de estas estructuras requiere: a) Planeación b) Análisis c) Diseño y d) Construcción. Finalmente, para determinar el comportamiento mecánico de una estructura, se debe idealizar la estructura y plantear un modelo mecánico y matemático.
a) PLANEACIÓN
Fase ini cial que part e de un a especificación de requisitos y que requiere imaginación creativa y juicio ingenieril para plantear alternativas y seleccionar una solución. Debe considerarse la selección de una forma estructural que sea segura, estética y económ ica.
b) ANÁLISIS
En esta fase se precisa determinar (mediante cálculos que se basan en técnicas y métodos específicos) la respuesta de la estructura a cargas o acciones predefinidas, esta respuesta se mide, usualmente, estableciendo los esfuerzos en los elementos de la estructura y los desplazamientos en sus puntos más representativos.
c) DISEÑO
Dimensionamiento detallado de los elementos estructurales en base a los esfuerzos que han de soportar y los materiales de que están compuestos. Es decir una vez obtenidas las cargas internas de un elemento, el tamaño de éste puede hallarse de manera que se satisfagan los criterios de resistencia, estabilidad y deflexión.
d) CONSTRUCCIÓN
Fase final en la que se realiza la estructura. Requiere ordenar los diversos componentes de la estructura y planear las actividades que implica el montaje real de ésta. Todas las fases de la construcción deben inspeccionarse para garantizar que la estructura está siendo construida de acuerdo con los planos de diseño especificados.
TEORÍA ESTRUCTURAL 1. ESTRUCTURA. Es un sistema que se componen de uno o más elementos ligados entre sí y al medio exterior, de modo tal que forman un conjunto estable. Es decir, es un conjunto capaz de recibir cargas externas, resistirlas internamente y transmitirlas a sus apoyos, donde esas fuerzas externas encontrarán su sistema estático equilibrante.
1.1. ELEMENTO ESTRUCTURAL. Llamados también miembros estructurales y son cada una de las partes que constituye una estructura y que posee una función resistente dentro del conjunto. 1.1.1. CLASIFICACIÓN DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES.
A. ELEMENTOS LINEALES Son aquellos en los que una dimensión es mucho mayor que las otras dos. Ejemplos: columnas, vigas, armaduras, tirantes, etc.
B. ELEMENTOS PLANOS Son aquellos en los que una dimensión es mucho m enor que las otras dos. Ejemplos: losas de techo, escaleras, placas y muros estructurales, etc.
C. ELEMENTOS TRIDIMENSIONALES Son aquellos en los que las tres dimensiones son similares (Ejemplos: ladrillos, zapatas de cimentaciones, etc.)
D. ELEMENTOS DE SUPERFICIE CURVA Son aquellos en los que una dimensión es mucho m enor que las otras dos. Ejemplos: arcos, bóvedas, cascarones, etc.
Es un laboratorio para medir neutrones. El techo debía ser lo suficientemente delgado como para dar paso a los rayos cósm icos, con un espesor máximo de 15 mm. Se le ocurrió a Candela que al tratarse de una bóveda de espesor mínimo, sería aconsejable darle rigid ez por medio de doble cur vatura. Estudió el caso de los paraboloides hiperbólicos y se basó en éstos para resolver su proyecto. Fue el séptimo cascarón construido por Candela. Se hizo una costosa cimbra
2. TEORÍA ESTRUCTURAL. Para poder analizar, estudiar y predecir el comportamiento mecánico de una estructura se requiere tener en cuenta los conocimientos relativos a la mecánica de sólidos. 2.1. MECÁNICA DE SÓLIDOS RÍGIDOS. A. ESTÁTICA Estudia las condiciones que cumplen las fuerzas que actúan sobre una partícula o un sólido para mantenerse en equilibrio.
B. DINÁMICA Estudia el movimiento teniendo en cuenta la causa que lo produce.
2.1. MECÁNICA DE SÓLIDOS DEFORMABLES.
A. TEORÍA DE LA ELASTICIDAD Estudia la relación entre las fuerzas y las deformaciones, sobre todo en los cuerpos elásticos.
B. RESISTENCIA DE MATERIALES Estudia y establece las relaciones entre las cargas exteriores aplicadas y sus efectos em el interior de los sólidos. No supone que los sólidos son rígidos; sino que las deformaciones por pequeñas que sean tienen gran interés en nuestro análisis.
