Deformacion en vigas

1UPAO DEFORMACION EN VIGAS

INDICE

INDICE………………………………………………………………….... 1

INTRODUCCION……………………………………………….…………2

OBJETIVOS……………………..……………………………………….. 3

MATERIALES E INSTRUMENTOS …………………………………….... 4

PROCEDIMIENTOS ……………………………………………… …..… 5

CALCULOS Y RESULTADOS ……………………………………….…… 8

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES……………………….…….. 11

BIBLIOGRAFIA ………………………………………………………….9

RESISTENCIA DE MATERIALES


INTRODUCCION

El análisis estructural de las vigas suele dividirse en vigas isostáticas e hiperestáticas. Recordemos que esta división corresponde a las condiciones de apoyo que presente el elemento a analizar. si la viga tiene un número igual o inferior a tres incógnitas en sus reacciones, bastara para resolverla.∑Fx=0 ∑Fy=0 ∑M=0Si en cambio, la viga presenta un mayor número de incógnitas, no bastara con las ecuaciones antes indicadas, sino que será necesario incorporar nuevas expresiones.Para abordar el análisis de las vigas hiperestáticas o estáticamente indeterminadas resulta necesario analizar las deformaciones que experimentara la viga, luego de ser cargada. Las distintas cargas sobre la viga generan tensiones de corte y flexión en la barra, y a su vez la hacen deformarse. El análisis de las deformaciones tiene básicamente dos objetivos. Por una parte, el poder obtener nuevas condiciones, que traducidas en ecuaciones, nos permitan resolver las incógnitas en vigas hiperestáticas. Y por otra parte, las deformaciones en sí, deben ser limitadas. Los envigados de madera o acero, por ejemplo pueden quedar correctamente diseñados por resistencia, vale decir, no se romperán bajo la carga, pero podrán deformarse más allá de lo deseable, lo que llevaría consigo el colapso de elementos de terminación como cielos falsos o ventanales. No resulta extraño entonces que muchos dimensionamientos queden determinados por la deformación y no por la resistencia.



OBJETIVOS

Determinar las deflexiones máximas en los sistemas simplemente apoyados.

Comprobar la resistencia de cada sección transversal sometida a distintas cargas actuantes.

Determinar el sistema más apropiado y más resistente a cargas puntuales y distribuidas.

Establecer una relación lógica de los cálculos teóricos con los cálculos obtenidos en el ensayo.



MATERIALES E INSTRUMENTOS

Para este laboratorio utilizamos lo siguiente:

DINAMOMETRO WINCHA VERNIER

BALANZA ELECTRONICA

MADERA VALSA 5mm KIT DE HERRAMIENTAS



PROCEDIMIENTO

PRIMER PASO:

Formación de las cuatro secciones transversales:

SEGUNDO PASO:

Ubicamos el sistema sobre dos apoyos, teniendo en cuenta que este se encuentre nivelado para no tener desviaciones, y un error mínimo:

TERCER PASO:


LONGITUD DEL SISTEMA= 90 Cm

SISTEMA NIVELADO


Sometemos a los distintos sistemas a cargas puntuales y distribuidas hasta lograr la falla del sistema.


Sistema fallado


RECOMENDACIONES:

-Tener en cuenta que la viga este nivelada para no tener errores al momento de hacer el ensayo y llevarlo después ah los cálculos.

En colocar bien los apoyos para poder realizar el experimento y no se vaya ah caer de donde esta sujeto por que malograría nuestro experimento.

-La longitud sea la misma en las vigas.

-Al momento de soltar las pesas en la viga tener en cuenta que altura de deformación realiza antes de romperse para después llevar esos datos para realizar los cálculos.

-Al momento de realizar el experimento tener cuidado con golpearse con las pesas al romper la viga.

COMCLUCIONES:

Analizar una estructura es fundamental para conocer el comportamiento de esta frente a las diferentes solicitaciones tanto estáticas como dinámicas.

Frente a estas solicitaciones las estructuras sufren pequeñas deformaciones internas, tanto en los nudos como en la viga misma, siempre que los apoyos o la viga misma permita alguna deformación. El conocer estos comportamientos permite saber si la deformación será resistida por la estructura y así no falle.

Para determinar estas deformaciones se pueden utilizar 3 métodos diferentes en su forma de cálculo, pero que entregan los mismos resultados.

Estos métodos son:

Doble Integración

Área de Momento

Viga conjugada

La aplicación de cada método es opción del usuario, que teniendo los conocimientos y el criterio necesario para utilizar uno u otro.

Los criterios principales son:

Tipo de viga y cargas aplicadas

Cantidad de apoyos

Tipo de curva de deformación

Diagramas de Corte y momento



Las variaciones o errores que se pueden apreciar en las tablas comparativas muestran que, como es sabido, la multiplicación incrementa el error. Para el caso de la viga 1 el error entre los métodos de Doble Integración y Area de Momento, con respecto al de Viga Conjugada, se debe a que en este último el análisis se realiza a partir de una función cúbica, lo que incrementa y arrastra directamente el error.

El método de Doble integración, a pesar que siempre funciona para resolver cualquier viga, es extenso de resolver y esto por lo general puede acarrear errores tanto aritméticos como de cálculo.

El método de Área de Momento, más corto de desarrollar en ciertos casos, tiene el inconveniente que entrega como resultado solo las deformaciones en puntos específicos.

El método de Viga Conjugada depende directamente del diagrama de Momento Reducidos, que si es complejo, la resolución de este método también es complejo y a la vez extenso.

Ante estas apreciaciones es importante recalcar que los 3 métodos antes mencionados cumplen con su objetivo de analizar las deformaciones de las vigas siempre u cuando su uso sea el adecuado.

BIBLIOGRAFIA:

“Análisis estructural”, R.C. Hibbeler

.- “Análisis estructural”, J. P. Laible

.- “Análisis estructural”, P. Hidalgo

1. Aedo, G. “Conexiones viga-columna de momento utilizando perfiles T soldados”

Memoria para optar al Título de Ingeniero Civil, Universidad de Chile, Santiago, Chile,

2009.

2. AISC 341. 2010. Seismic Provisions for Structural Steel Buildings. American institute of

steel construction, Chicago.

3. ANSYS Inc. Academic Research, Release 14.0.Ansys 14.0 Help, 2011.

4. Bravo, M. “Estudio analítico experimental de perfiles T soldados sometidos a carga



cíclica” Tesis para optar al Título de Magíster en Ingeniería Sísmica, Universidad de

Chile, Santiago, Chile, 2012 (En preparación).

5. Coelho A., Billiard F. Gresnigt N., Simoes Da Silva l. “Experimental assessment of the

Behaviour of bolted T-stub connections made up of welded plates”, Journal of

Constructional Steel Research, 60:269-311, 2004.

6. Desojáis, G. “Estudio analítico de conexiones de momento viga-columna usando perfiles

T soldados” Memoria para optar al Título de Ingeniero Civil, Universidad de Chile,

Santiago, Chile, 2006.

7. FEMA 350. 2000. Recommended Seismic Design Criteria for New Steel Moment-Frame

Buildings. Federal Emergency Management Agency Washington, DC.

8. Gómez, G. “Ensayo de perfiles soldados de sección T sometidos a carga monotónica”

Memoria para optar al Título de Ingeniero Civil, Universidad de Chile, Santiago, Chile,

2008.


Education

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