LECCIÓN 3: Cálculo de estructuras
Generalidades
Una estructura de montaje mecánico se encarga de apoyar y transmitir un determinado número de cargas a la fundación, que será absorbida por el suelo. Para esto, la estructura está constituida por una serie de barras unidas por significa nudos. Estos nodos pueden ser articulado o rígido como sea posible o no la rotación entre las barras de confluencia. Si los nodos son ángulos entre barras rígidas son retenidos después de la deformación y la flecha será bajo, mientras que si no se formulan para transmitir momentos de flexión desde su rotación es gratuito.
El conjunto estructural de la base del pórtico, que consiste en dos elementos líneas verticales (columnas o columnas) que descansa sobre un plano horizontal (o cabecera) las cargas verticales que actúan en la explotación losa o cubierta. Además, los gerentes son cargas horizontales debidas para recibir el viento.
Cuando el suelo es el elemento responsable de la distribución de cargas a otros elementos terrazas y otros gabinetes son la envolvente del edificio, y su función es la de proteger el edificio.
En los edificios tipo almacén, la envolvente del edificio se hace generalmente en grandes placas intermedias para la mayor parte del panel, donde una serie de ondulaciones (lambda) para dar rigidez.
Estos paneles se apoyan en tramas con un número de correas, por lo general formado en frío de acero, de los travesaños estructurales son responsables de mantener las paredes y transmitir su carga.
Vigas y pilares son los principales elementos estructurales y funcionalidad a la vez El primero es el de ofrecer resistencia a la flexión, es ofrecer a la compresión de la segunda.
Las vigas son generalmente prismática, en el caso de ser de hormigón, y sus dimensiones Sabido por mucho tiempo como la luz o la dimensión más grande y el borde de la base de la sección, siendo la longitud de la base que define la superficie de soporte. Cuando están hechos de acero tienen diferentes perfiles, tales como aquellos con una I o H, que busca maximizar el momento de inercia de la sección para eliminar la línea de neutro de las dos alas están conectadas por medio de un núcleo.
Cálculo
El calculo de una estructura se puede reducir, de forma genérica, los siguientes tres pasos reacciones cálculo fundamental, el tiempo de cálculo y el cálculo de los desplazamientos y rotaciones.
Cálculo de las reacciones
Para calcular las reacciones derivadas de ecuaciones estáticas (ΣF = 0 ΣM = 0), y se resuelven las incógnitas.
Donde hay articulaciones debido a que permiten una rotación libre entre las dos secciones enlace debe ser la suma de la hora de ver cada lado debe ser igual a cero, el sistema añade una nueva ecuación.
NOTA: Si hay una carga sobre un eje, la estructura se divide en dos y que se espera aplicar en cualquier parte de la estructura que finalmente añadir dos cargas aplicadas carga y los movimientos de las cuales son iguales en ambos lados.
Cuando la estructura indeterminada, es decir, el número de incógnitas es mayor que las ecuaciones (GH= I -E > 0), los enlaces se sustituyen por las correspondientes reacciones necesarias para el sistema es isostático, y sus desplazamientos son cero.
Cálculo de las tensiones
En general, los desplazamientos y rotaciones debido a la fuerza cizallante y normal son insignificantes en comparación con los producidos por flexión
o extensión
, así como para reducir el problema del cálculo de los momentos.
Para este fin, la estructura se corta por cada una de las secciones en las que no hay cambios en las condiciones de carga y las tensiones normales se calculan, corte,
plegado y momentos de torsión
en cada sección que criterio de signos adoptada.
Cálculo de desplazamientos y rotaciones
Para calcular los desplazamientos se aplican principalmente y teoremas de Castigliano Mohr explicó más tarde.
Resolución de una estructura simple
Calcular el desplazamiento y la rotación D de la estructura de la figura.
sabiendo que en una articulación el momento es nulo, de modo que en ella solo pueden aparecer los esfuerzos normal y cortante, dividimos la estructura por las rótulas, de tal modo que
Debido a que no existen cargas horizontales no existirán esfuerzos normales, y dado que la carga esta centrada, ambas reacciones seran verticales e iguales de valor P. Ahora se pueden representar los tramos AC y EG, de tal modo que:
apoyo articulado K= 3⋅E⋅I z / L , se puede utilizar para determinar el giro en el extremo de una barra.
Convergen en un punto cuando más de dos barras, los coeficientes se utilizan Asamblea (Cr) para eterminar qué porción del par de torsión total aplicado al nodo es absorbida por cada una de las barras que contribuyen
por lo que:
Cr = Kbarra / K = Mbarra / M
Sea (K) la suma de la rigidez de las barras que se unen en un nodo (nodo rigidez) puesto que todos los extremos de la varilla que se reúnen en un nodo de rotación rígida del mismo ángulo.
HEY!!
Cálculo resistente
Cada desviación produce un esfuerzo cortante dado o normal a ser absorbido por el material elástico
de modo que la tensión no disruptiva alta debe ser causado por la suma de las fuerzas debidas a las limitaciones de cada uno.
En las ecuaciones de Navier, puesto que y es la distancia a la línea de neutro, la tensión normal máximo se producirá en las zonas más alejadas del centro de gravedad de la sección, lo que explica por qué las estructuras de laminado de metal se utilizan de esta manera desde el centro tanto material como sea posible.
Esta distancia es también una característica geométrica de la sección, de acuerdo con el tiempo
inercia, cada barra se caracteriza por su módulo:
W z = Iz / ymax
Esfuezos Teniendo en cuenta normalmente es insignificante debido a la cizalladura relación a los normales y el momento de flexión es ser el material debe verificar:
(Nota: El estudio de los esfuerzos y la determinación de aquellos que son altos lo que justifica la diagramas para la determinación de las tensiones).
Por lo tanto, la fuerza máxima cuando la suma de la normal de los esfuerzos debidos a la normalidad de flexión es máximo, teniendo en cuenta las direcciones de las tensiones que se generan como una función de la tensión o de compresión.
Dado que el estudio de materiales resistentes se consideran homogéneas para proporcionar resistencia en la práctica, un factor de seguridad (Y) en su resistencia característica (fk), tomando la tensión admisible (Yadm) está dado por:
Tensiones térmicas
Un elemento se somete a expansión y contracción térmica durante sufre a causa de la variación de la temperatura y por las dificultades que éstos.
Un caso común es cuando la temperatura provoca variaciones en la longitud de la función lineal la variación de la temperatura
de modo que:
Pandeo
Cuando un miembro delgada se somete a compresión, pilares metálicos es generalmente puede producir el fenómeno conocido como pandeo.
Perder el equilibrio corporal que sea objeto de una barra prismática sometida a un muelle de compresión axial. Cuando dicha barra es suficientemente delgada (largo y delgado), y la carga excede un cierto valor llamado la carga crítica, la varilla se convierte en un equilibrio inestable, lo que significa que la menor perturbación (que todavía existe) provoca el agotamiento de la barra sin un incremento adicional de la carga.
Y la carga crítica de pandeo o representa el valor más bajo de la carga de compresión causando la barra pasa equilibrio estable inestable y puede dar lugar, incluso cuando la tensión en el material es mayor que la tensión de fluencia a la compresión.
La carga crítica (Ncr) se determina a partir de la expresión de la carga crítica de Euler (caso clave), conociendo la longitud de pandeo (Lp), puesto que la longitud es equivalente a sería esencial si
Longitud de pandeo
Llamado pandeo longitud equivalente a la de una barra sometida a un esfuerzo de compresión biarticulada normal que tiene la misma carga que pregunta crítica.
Por lo tanto, la longitud de pandeo (Lc) está dada por el coeficiente de deformación (B) tal que la longitud
barra real (L), tal que: Lc = B ⋅ L
En el caso de las piezas de sección transversal constante
centrada en la compresión, a continuación:
- Barra biarticulada: B = 1
- Barra Fija final: B = 0,5
- Función de bisagra bar: B = 0,7
- Función de bar: B = 2
Fatiga
Cuando un material es sometido a una carga variable que producir una fuerza variable perseguido, puede causar daños, pero en ningún caso superó su límite es difícil.
Un fenómeno en el cual se somete un material a la fractura dúctil sin deformación plástica repentina (Frágil) por debajo de su resistencia o su límite elástico, lo que se conoce como una falla por fatiga. Para el acero se ha encontrado que existe una tensión por debajo de la cual el material no sufre fallo por fatiga.
Este voltaje se llama el límite de fatiga (OE) y considerar su valor permisible está dada por:
Las acciones de desarrollo
Las acciones que pueden aparecer en un edificio dividido en tres grupos:
- El permanente (G)
- Las acciones variables (Q)
- Acciones Accidentales (A)
Y se incluyen en el documento, DB SE-AE, el Código Técnico de la Edificación.
Acciones permanentes (G)
Las acciones que están siempre presentes. Las acciones tienen peso debido a la construcción de auto-peso que cargas cuyo carácter está de pie, como en el caso de la ubicación de ciertos equipos industriales fijos.
Acciones variables (Q)
Acciones que por su naturaleza no son permanentes:
-Sobrecarga de uso
-Acción por el Clima
- Viento -. Acciones del viento son vistos como fuerzas perpendiculares a la superficie expuesta y se determina por la presión dinámica del viento (dependiendo de la ubicación geográfica de la obra), a relación de exposición (dependiendo de la altura del punto considerado y el grado de rugosidad del medio ambiente) y un coeficiente de la presión del viento (en función de la forma y la orientación de la superficie). Construcciones diáfanas, sin etapas intermedias (vasos) debe considerar la posibilidad de huecos en la superficie que pueden causar una mierda embarazadas dentro.
- Precipitaciones -. Dependen de la ubicación geográfica y altitud, y un factor de forma que determina la acumulación de la capa de nieve.
- Térmico -. Las acciones debidas a las tensiones que provocan cuando está desactivada, la expansión y la contracción causada por los cambios de temperatura. Tanto el metal y estructuras de hormigón no se procesan hasta que hay más elementos continuos de más de 40 m de longitud, y en este caso, para evitar que suceda, las juntas de dilatación se coloca.
Acciones accidentales (A)
Acciones cuyo carácter es accesorio y temporal.
- Acciones sísmicas, debido a los terremotos están cubiertos por los códigos de construcción sísmica (NCSE).
- Fuego -. Acciones producidos por el incendio están cubiertos por la seguridad de los documentos de base en caso de incendio (DB-SI).
- Impacto -. Las cargas son impulsivos (aplicación inmediata) normalmente es producida por la colisión de un vehículo, por lo general en garajes y almacenes. Análisis del problema de impacto se reduce a menudo a la determinación de la carga estática equivalente, es decir, que en la fuerza para provocar la misma estructura que la de la deformación de impacto
De las posibles acciones diferentes generado una serie de supuestos para determinar, a través de sumas ponderadas del tipo de acción y efecto, favorable o desfavorable, que se utilizan para el diseño y el dimensionamiento apropiado de la estructura.
Freak
Novato de mierda
Clásico
Forero del todo a cien
Frikazo
Freak total
Muerto por dentro
