Modelado de Sistemas Estructurales.
Sistemas Estructurales IIA15. FADULA
Lp. Sem U15. FADULA. Depto Tecnología de la ConstrucciónClase 04
ModeladoPor qué necesitamos el Modelado en SS.EE?
•Análisis: Para conocer como una estructura se comportará en términos de tomar decisiones•Predición: Conocer las consecuencias de nuestras decisiones.
Nos interesa el Comportamiento mecánico, en termino de Formas
Mecánicas
¿Qué es el Modelado Estructural?
Uno puede distinguir :Modelos Físico/ExperimentalModelo Matemático.Modelos Físicos
Una representación tangible de una estructura, algunas veces a escala natural con escala de tiempo, mas frecuentemente con escalas reducidas espaciales y de tiempo
¿Qué es el Modelado Estructural?
Modelos MatemáticosUna representación intangible de una estructura, algunas veces en forma analítica, mas frecuentemente en forma computacional
Uno puede distinguir :Modelos Físico/ExperimentalModelo Matemático.
• Se usa el Reduccionismo.• La Escala juega un papel muy importante en las
decisiones del Modelado• Las propiedades y las interacciones entre las
partes constituyentes varian a diferentes escalas• Algo importante: Objetivos de Modelado P.E. Que tan preciso deseamos la prediccion de desplazamientos de la columna central del 3er piso de un edificio?
Comportamiento macroscópico coherente
¿Qué es el Modelado Estructural?
Modelos Estructurales
Aspectos a ser considerados en la Idealización:GeometríaCinemáticaRelaciones Constitutivas (relación esfuerzo/deformación)Cargas, condiciones de borde
¿Será un buen modelo matemático?¿Qué constituye un buen modelo matemático?
Idealización matemática
Idealizacion.Existe como una imagen mental o no real, imaginaria solamente
Idealizaciones.
Geometría ¿Qué tipo de idealizaciones ve? ¿Cuáles son razonables? ¿Que tipo de incertidumbres
están asociadas?
Idealizaciones.
Geometría
Idealizaciones.
Geometría
Idealizaciones.Geometría
Tipos de Modelos Estructurales
1. Componentes -columnas, vigas, juntas, etc…
2. Subensamblajes -viga-columna-losa cruciforme
3. Subestructura -Pórticos, Techos, fundaciones, etc…
4. Estructuras -Edificios, puentes, estructuras espaciales
Tipos de Modelos Estructurales
Idealizaciones.Material
¿Dónde medimos E?
¿Cuál es el mas preciso?
Idealizaciones.Material
Pendiente= ‘Módulo de Young “E”
sE
e
Suponemos que el Material es: Elástico lineal, Homogéneo, Isotrópico
Idealizaciones.Material
Strain
Str
ess
¿Qué sucede si nuestro material es Inelástico??
Idealizaciones.Cinemática
Suposiciones en SEI:Los desplazamientos y deformaciones eran muy pequeñas.Las deformaciones de la estructura deformada es tan pequeña que puede despreciarse
Idealizaciones.Cinemática Apoyos y
Conexiones
Idealizacion Simbólica Correspondiente
Idealizaciones.Cinemática Apoyos y
Conexones
Incógnitas y Variables conocidas
Idealizaciones.Cinemática Apoyos y
Conexiones
1 Estática2 Cinemática
1 Estática2 Cinemática
1 Estática2 Cinemática
Idealizaciones.Cinemática Apoyos y
Conexiones
1 Estática2 Cinemática
1 Estática2 Cinemática
1 Estática2 Cinemática
3 Estática0 Cinemática
ModeladoRedundancia y Grados de Libertad
¿Que nota en la columna de Incógnita?
Cada condición de apoyo y conexión implica información estática o cinemática, algo qué conocemos o no acerca de las fuerzas o desplazamientos.
Un desplazamiento conocido implica una fuerza desconocida
grados de libertad = incógnitas cinemáticas = indeterminación cinemática
indeterminación =estática= incógnitas estáticas - # ecuaciones de equilibrio
ModeladoRedundancia y Grados de Libertad
Idealización
Idealización Simbólica Correspondiente
¿Qué es conocido? ¿Incógnita?
Idealizaciones.Cargas
1 Estática2 Cinemática
1 Estática2 Cinemática
Las cargas que una estructura soportará durante su vida útil, tal vez no sean conocidas
¿Preguntas?
Tarea
Organizar y Planificar Práctica de Laboratorio para Determinar los Esfuerzos de Tracción y Compresión de los materiales de los Modelos Físicos a Escala que se construirán en el Semestre.1.- Selección de Materiales (arcilla, concreto, madera, balsa.2.- Definición del programa de ensayos. (Tracción y Compresión).3.- Definición de las probetas de ensayo.4.- Planificación (incluye calendario, actividades, tareas, recursos, etc) de las Prácticas.