analisis estructural avanzado

5
ANALISIS ESTRUCTURAL A LO LARGO DE SU HISTORIA Y COMO LOS ANTIGUOS RESOLVÍAN PROBLEMAS ESTRUCTURALES. A lo largo de la historia del análisis estructural su evolución ha tenido mayor importancia desde el siglo XVII cuando los ingenieros empezaron a aplicar los conocimientos de la mecánica, en el análisis y diseño de estructuras y maquinas. Las antiguas civilizaciones utilizaron modelos o criterios empíricos que se obtuvieron de la experiencia que también dieron buenos resultados, pues nos lo demuestran hoy las grandes edificaciones que aún siguen de pie. La historia del análisis estructural comienza mucho antes de la era antigua de los egipcios, romanos y griegos. Arquímedes (287-212 A.C.). Introdujo el concepto de centro de gravedad y llevo a su más simple expresión los principios fundamentales de la estática y el equilibrio. ANTES DE LOS GRIEGOS (3400 – 600 AC) Los pueblos de Egipto, Asiria y Persia fueron los más destacados de este periodo. Las pirámides egipcias son un ejemplo de estas extraordinarias estructuras antiguas. Son de destacar los templos construidos con columnas, muros y vigas en piedra y barro cocido (mampostería). GRIEGOS Y ROMANOS (600 AC – 476 DC) Los templos griegos como el Partenón y algunas construcciones romanas como puentes, acueductos, coliseos y templos, son ejemplos notorios de este periodo. Como elementos estructurales los romanos introdujeron la bóveda y el arco para la construcción de techos y puentes respectivamente.

Upload: andruramirez

Post on 09-Sep-2015

221 views

Category:

Documents


2 download

DESCRIPTION

en este archivo se tocan puntos de la historia del análisis estructural y como los antiguos resolvían problemas estructurales.

TRANSCRIPT

ANALISIS ESTRUCTURAL A LO LARGO DE SU HISTORIA Y COMO LOS ANTIGUOS RESOLVAN PROBLEMAS ESTRUCTURALES.A lo largo de la historia del anlisis estructural su evolucin ha tenido mayor importancia desde el siglo XVII cuando los ingenieros empezaron a aplicar los conocimientos de la mecnica, en el anlisis y diseo de estructuras y maquinas. Las antiguas civilizaciones utilizaron modelos o criterios empricos que se obtuvieron de la experiencia que tambin dieron buenos resultados, pues nos lo demuestran hoy las grandes edificaciones que an siguen de pie.La historia del anlisis estructural comienza mucho antes de la era antigua de los egipcios, romanos y griegos. Arqumedes (287-212 A.C.). Introdujo el concepto de centro de gravedad y llevo a su ms simple expresin los principios fundamentales de la esttica y el equilibrio. ANTES DE LOS GRIEGOS (3400 600 AC)Los pueblos de Egipto, Asiria y Persia fueron los ms destacados de este periodo. Las pirmides egipcias son un ejemplo de estas extraordinarias estructuras antiguas. Son de destacar los templos construidos con columnas, muros y vigas en piedra y barro cocido (mampostera).

GRIEGOS Y ROMANOS (600 AC 476 DC)Los templos griegos como el Partenn y algunas construcciones romanas como puentes, acueductos, coliseos y templos, son ejemplos notorios de este periodo. Como elementos estructurales los romanos introdujeron la bveda y el arco para la construccin de techos y puentes respectivamente.

PERIODO MEDIEVAL (477AC 1492DC)En este periodo, los rabes introdujeron la notacin decimal la cual permiti un desarrollo importante en las matemticas.PERIODO TEMPRANO (1493 1687DC) Francis Bacon (1561 1626), fue uno de los creadores del mtodo experimental. Galileo Galilei (1564 1642). Fundador de la teora de las estructuras. En su libro Dos Nuevas Ciencias (1638), analizo la falla de algunas estructuras simples como la viga en voladizo. Aunque sus resultados fueron corregidos, puso los cimientos para desarrollos analticos posteriores especialmente en la Resistencia de Materiales.

Robert Hooke (1635 1703), desarrollo la ley de las relaciones lineales entre a fuerza y la deformacin de los materiales o ley de Hooke. Isaac Newton (1642 1727), formulo las leyes del movimiento y desarrollo el clculo. Desde el ao 1000 y durante este periodo, se destacaron las Catedrales gticas las que en la actualidad, son testimonio del ingenio de sus constructores.

PERODO PRE MODERNO (1688 - 1857) John Bernoulli (1667-1748), quien formul el principio del trabajo virtual. Leonard Euler (1707-1783), desarroll la teora del pandeo de columnas. Charles Coulomb (1736-1806), present el anlisis de la flexin de las vigas elsticas. Louis M. Navier (1785-1836), public un tratado sobre el comportamiento elstico de las estructuras, primer texto de Resistencia de Materiales. Emile Clapeyron (1799-1864), formul la ecuacin de los tres momentos para el anlisis de las vigas Juan M. Alfaro 13 continas.PERODO MODERNO (DESDE 1858) J.C. Maxwell (1831-1879), public el primer mtodo sistemtico de anlisis para estructuras estticamente indeterminadas, donde la energa interna de deformacin de una estructura cargada es igual al trabajo externo realizado por las cargas aplicadas. En su anlisis, present el Teorema de las Deformaciones Recprocas. Betti en 1872, public una forma generalizada del Teorema de Maxwell, conocida como el Teorema Recproco de Maxwell-Betti. Otto Mohr (1835-1918), desarroll el mtodo para determinar las deflexiones en vigas, conocido como el mtodo de las cargas elsticas o la Viga Conjugada. Tambin obtuvo su famoso Crculo de Mohr, para la representacin grfica de los esfuerzos en un estado biaxial de esfuerzos. Alberto Castigliano (1847-1884), formul el teorema del trabajo mnimo. C. E. Grene (1842-1903), desarroll el mtodo del momento-rea. H. Mller-Breslau (1851-1925), en 1886 desarrollo un mtodo para la construccin rpida de las lneas de influencias. G. A. Maney (1888-1947), desarrollo en 1915 el mtodo deflexin-pendiente, que se consideraba como el precursor del mtodo matricial de las rigideces, y Hardy Cross (1885-1959); quien desarroll el mtodo de la distribucin de momentos, en 1930. Revolucion el anlisis de las estructuras de marcos continuos de concreto reforzado y fue uno de los mayores aportes al anlisis de estructuras indeterminadas. Este mtodo de aproximaciones sucesivas evade la resolucin del sistema de ecuaciones, como las presentadas en los mtodos de Mohr y Maxwell.

Desde este periodo tuvo exaltacin el desarrollo para el clculo estructural, se introdujo el anlisis de deflexiones, elementos estticamente indeterminados, mtodos como Hardy Cross, Tres momentos y otros. Vemos que la evolucin se manifest fuertemente alrededor de los ltimos 2 siglos.La tendencia histrica del anlisis estructural despus del Renacimiento, puede dividirse en las siguientes categoras:

La era de los grandes maestros

Esta es la era de Leonardo de Vinci (1452-1519), Galileo Galilei (1564-1642), Fontana(1543-1607) y Mimar Sinan (1490-1588) de Estambul, quienes tuvieron gran sentido fsico acerca de las estructuras y sus xitos se basaron en sus talentos innatos. Dignos de mencin los trabajos de Leonardo (el hombre que introdujo los conceptos de fuerza y de momento) y el libro de galileo Dos Nuevas Ciencias acerca de la teora de la viga en voladizo o cantiliver.

La era de los grandes matemticos

En esta era los matemticos mencionados adelante, lo mismo que muchos otros, mostraron inters en la mecnica estructural. Hombres como Hooke (1635.1703), Johann Bernoulli (1667-1748), Daniel Bernoulli (1700-1782), Euler (1707-1783), y Lagrnge (1736-1813) establecieron los principios fundamentales de los conceptos de energa. La relacin entre esfuerzos y deformaciones, las ecuaciones diferenciales de deformaciones y sus soluciones. Su inters fue ms en la teora matemtica de la elasticidad y sus hallazgos, tales como la ley del esfuerzo-deformacin de Hooke, la ecuacin de las barras vibrantes de Bernoulli, el pandeo de columnas de Euler y las ecuaciones de flexin de placas de Lagrange, contribuyeron sin duda al desarrollo de la teora de las estructuras.ConstruccinAunque esencialmente las pirmides consistan en "simples" apilamientos de piedra, requirieron un enorme esfuerzo, habilidad, ingenio y capacidad organizativa para su construccin. A pesar de que algunas civilizaciones que construyeron estos monumentos conocan el arco de descarga (como la egipcia), emplearon preferentemente estructuras adinteladas. Sin embargo, los grandes dinteles de piedra eran incapaces de soportar las tremendas presiones ejercidas sobre ellos sin fracturarse, de modo que para abrir estancias y pasillos interiores recurrieron a la tcnica de la falsa bveda, consistente en ir aproximando ligeramente de forma escalonada las hiladas de los muros, hasta conseguir un efecto similar al de un arco apuntado, pero con dovelas horizontales.El proceso de tallado de las piedras era extremadamente lento, ya que stas solan ser piedras duras (tipo grantico). Para trabajarlas se utilizaron herramientas de bronce y slex, y el pulimentado se consegua mediante frotado con el propio polvo de las piedras o con abrasivos ms duros como el polvo de cuarcita.[]La ausencia de documentos ha imposibilitado conocer los mtodos constructivos empleados en las pirmides antiguas, pero no hay constancia del empleo de la rueda, por lo que las teoras ms aceptadas especulan con rampas o espirales exteriores[] sobre las que se iran deslizando los bloques mediante palancas.[]Slo a partir del siglo XX, tras la popularizacin del acero y el vidrio como materiales de construccin, los arquitectos han vuelto a incorporar la pirmide a su repertorio formal.

http://es.slideshare.net/FranciscoSanchez83/breve-historia-del-analisis-estructural