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ESTRUCTURAS II – CONCEPTOS FUNDAMENTALES Sr. Edwin Efraín Gualán Montaño, 5to Año “B”, Universidad Técnica de Machala, Facultad de Ingeniería Civil, Estructuras II, Ciudad de Machala, Provincia de El Oro – Ecuador, [email protected] Módulo de rigidez Número que expresa la resistencia que ofrece u n cuerpo, sometido a fuerzas tangenciales, a cambiar de forma. Resistencia : Causa que se opone a la acción de una fuerza. Grado de libertad: Los grados de libertad internos están asociados al número de barras que constituyen la estructura; si éstas estuviesen sueltas, el número total de grados de libertad internos sería 3n; dado que, al estar unidas, constituyen un sólido rígido con 3 grados de libertad (ya considerados como externos), el número de grados de libertad internos es, pues, 3n-3. Indeterminación estática: cuando permanece en estado de reposo ante la acción de unas fuerzas externas. Se aplica al cuerpo en sí como a cada una de las partes. Indeterminación cinemática: cuando responde con un movimiento o vibración (aceleración) controlada de sus partes (deformación) mas no de su soportes, ante la acción de las cargas generadas por sismo, viento, motores y en general aquellas excitaciones dinámicas producidas por la carga viva. Estructura porpicada : Estructura formada por pilares y vigas (pórticos) dispuestos en planos paralelos. Barra: Pieza de metal larga y delgada, generalmente de sección cuadrada, rectangular o cilíndrica. Barra prismática: Se define barra prismática o pieza prismática como el volumen engendrado por el movimiento de una sección plana A (que puede tener huecos en su interior) al recorrer su centro de gravedad G una curva plana que se denomina directriz o eje de la pieza. Comportamiento elástico lineal: Los límites proporcional y elástico prácticamente coinciden. En todo punto de un sólido de un determinado material existe una relación entre las tensiones y las deformaciones en dicho punto al someter al sólido a un sistema cualquiera de cargas. Si el sólido recupera su forma inicial al cesar la aplicación de las

CONCEPTOS FUNDAMENTALES ESTRUCTURAS

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CONCEPTOS PREVIOS A LA CÁTEDRA DE ESTRUCTURAS

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ESTRUCTURAS II CONCEPTOS FUNDAMENTALESSr. Edwin Efran Gualn Montao, 5to Ao B, Universidad Tcnica de Machala, Facultad de Ingeniera Civil, Estructuras II, Ciudad de Machala, Provincia de El Oro Ecuador, [email protected] MduloderigidezNmeroqueexpresalaresistenciaqueofreceuncuerpo,sometidoafuerzastangenciales,acambiardeforma.Resistencia: Causaqueseoponealaaccindeunafuerza.Grado de libertad: Los grados de libertad internos estn asociados al nmero de barras que constituyen la estructura; si stas estuviesen sueltas, el nmero total de grados de libertad internos sera 3n; dado que, al estar unidas, constituyen un slido rgido con 3 grados de libertad (ya considerados como externos), el nmero de grados de libertad internos es, pues, 3n-3.Indeterminacin esttica: cuando permanece en estado de reposo ante la accin de unas fuerzas externas. Se aplicaal cuerpo en s como a cada una de las partes.Indeterminacin cinemtica: cuando responde con un movimiento o vibracin (aceleracin) controlada de sus partes (deformacin) mas no de su soportes, ante la accin de las cargas generadas por sismo, viento, motores y en general aquellas excitaciones dinmicas producidas por la carga viva.Estructura porpicada: Estructuraformada por pilares y vigas (prticos) dispuestos en planos paralelos.Barra: Pieza de metal larga y delgada, generalmente de seccin cuadrada, rectangular o cilndrica.Barra prismtica: Se define barra prismtica o pieza prismtica como el volumen engendrado por el movimiento de una seccin planaA(que puede tener huecos en su interior) al recorrer su centro de gravedadGuna curva plana que se denominadirectrizo eje de la pieza.Comportamiento elstico lineal: Los lmites proporcional y elstico prcticamente coinciden.En todo punto de un slido de un determinado material existe una relacin entre las tensiones y las deformaciones en dicho punto al someter al slido a un sistema cualquiera de cargas. Si el slido recupera su forma inicial al cesar la aplicacin de las cargas, se dice que el material tiene un comportamiento elstico. Si adems, la relacin entre tensiones y deformaciones es lineal, se dice que el material tiene un comportamiento elstico y lineal.Reaccin: es una fuerza de sujecin de un elemento resistente al suelo u otro elemento de grandes dimensiones que sirve de soporte al elemento resistente.Rigidez axial: en una viga o un pilar es una medida de su capacidad para resistir intentos de alargamiento o acortamiento por la aplicacin de cargas segn su eje.Rigidez flexional: en una barra recta es la relacin entre elmomento flectoraplicado en uno de sus extremos y el ngulo girado por ese extremo al deformarse cuando la barra est empotrada en el otro extremo.Rigidez a corte: es la relacin entre los desplazamientos verticales de un extremo de un viga y el esfuerzo cortante aplicado en los extremos para provocar dicho desplazamiento. Rigidez a torsin: La rigidez torsional en una barra recta de seccin uniforme es la relacin entre el momento torsor aplicado en uno de sus extremos y el ngulo girado por este extremo, al mantener fijo el extremo opuesto de la barraAnlisis esttico: Se entiende por anlisis de una estructura el proceso sistemtico que concluye con el conocimiento de las caractersticas de su comportamiento bajo un cierto estado de cargas; se incluye, habitualmente, bajo la denominacin genrica de estudio del comportamiento tanto el estudio del anlisis de los estados tensional y deformacional alcanzados por los elementos y componentes fsicos de la estructura como la obtencin de conclusiones sobre la influencia recproca con el medio ambiente o sobre sus condiciones de seguridad. Es pues el objetivo del anlisis de una estructura la prediccin de su comportamiento bajo las diferentes acciones para las que se postule o establezca que debe tener capacidad de respuesta. Anlisis dinmico: Una varilla elstica vibrando puede modelizarse como una viga en voladizo mediante anlisis dinmico, usando la matriz de rigidez de una barra recta y la matriz de masa correspondiente.El anlisis dinmico comprende el anlisis de las fuerzas, desplazamientos, velocidades y aceleraciones que aparecen en una estructura o mecanismo como resultado de los desplazamientos y deformaciones que aparecen en la estructura o mecanismo.Gran parte de estos anlisis pueden ser simplificados al reducir el mecanismo o estructura a un sistema lineal, con lo que es posible aplicar el principio de superposicin para trabajar con casos simplificados del mecanismo.