hiperestaticidad analisis i
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HIPERESTATICIDAD OISOSTATICIDAD
Concepto de estructura:Es un elemento o conjunto de elementos que tiene como funcin principal el de transmitir cargas a puntos de apoyos; es decir desarrolla un trabajo de soporte, transmitiendo las cargas hacia los puntos de apoyo de manera optima y conveniente sin superar los esfuerzos admisibles y sin tener deformacin notoria.
Tipos de estructura:En estructura que corresponden a un diseo pueden ser de 4 tipos:1. estructura continua o rgida: Son estructuras que pueden absorber diferentes tipos de esfuerzos axiales, cortantes, flexin y tensin se caracteriza por tener una seccin transversal considerable (placas de concreto armado, prtico de madera, prticos de concreto armado).
2. Estructura de barras o reticulares o tijerales o armaduras:Son estructuras que estn formadas por elementos que tienen capacidad de absorber o recepcionar nicamente cargas de tipo axial que pueden ser tensin o compresin.3. Estructuras mixtas o compuestas:Son estructuras que estn formadas parcialmente de estructura continua y parcialmente de barras o reticulares conforme se aprecia en los sgtes esquemas.4. Curvas o cascarones parablicos:Son estructuras que se caracterizan por tener ejes que constituyen curvas de tipo circular, parablico o de cualquier geometra de cuerpo curvilneo muy utilizada en reservorio tanques de fluidos y cualquier otro que sirva de almacenamiento de algn fluido.Determinacion de estructuturas:Se dice que una estructura se determina o es indeterminable cuando al aplicar las ecuaciones de la esttica estas son suficientes para resolverlas y cuando existen incgnitas que exceden a las que pueden ser obtenidas utilizando las ecuaciones de las esttica, estamos frente a una estructura denominada indeterminada o tambin hiperesttica. Para resolver este tipo de estructura necesitamos plantear ecuaciones adicionales que puede ser de la compatibilidad de las deformaciones que esta en funcin de los tipos de apoyos o soportes que existen en la estructura.Ecuaciones en el plano:
Fy = 0Fx = 0M = 0
(3)Ecuaciones en el espacio:
Fx = 0Fy = 0Fz = 0M eje x = 0M eje y = 0M eje z = 0
(6)Apoyos en las estructuras:Apoyo fijo
Apoyo mvil
Empotramiento
Rotula Apoyos y reacciones:Apoyo fijo(2reacciones)Apoyo mvil (1 reacciones)Empotramiento (3 reacciones)Apoyo intermedio de articulacin de rotula (2 reacciones iguales)Grados de Hiperestaticidad:Es una caracterstica que presenta todo tipo de estructura y que como un paso previo hacer resulta necesariamente tiene que ser determinada. Existen 3 tipos de grados de Hiperestaticidad:Grado de hiperestaticidad general (G)Grado de hiperestaticidad exterior (Ge)Grado de hiperestaticidad interior (Gi)
En las 3 expresiones se cumple la sgte relacin:
El grado de hiperestaticidad exterior, representa la hiperestaticidad externa de una estructura y es obtenida mediante la sgte expresin:
Donde:r: # de reacciones E: # de ecuaciones de la esttica e: # de ecuaciones especiales para rotulas
G = Ge + GiGe = r (E + e)Ejemplos : 1. r=5E=3e=1 Ge = r (E +e)Ge = 5 (3 + 1)Ge = 12. r=6E=3e=1 Ge = r (E +e)Ge = 6 (3 + 1)Ge = 23. r=4E=3e=0 Ge = r (E +e)Ge = 4 (3 + 0)Ge = 1Grados de hiperestaticidad exterior:Me permite evaluar si la estructura puede ser resuelta utilizando nicamente de la esttica sin tener que acudir a ecuaciones adicionales para lo cual se determina los sgtes casos:Si Ge=0, se trata de una estructura determinada o isosttica y sus reacciones pueden ser determinadas o calculadas utilizando las ecuaciones de la esttica sin necesidad de acudir o ecuaciones adicionales.Si Ge>0, se trata de una estructura indeterminada o hiperesttica que no es posible determinar las reacciones , con las ecuaciones de la esttica puesto que se requiere ecuaciones adicionales para determinar el valor de sus reacciones.Si G
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