UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALAMAESTRA EN ESTRUCTURASINTRODUCCIN A LA DINMICA DE ESTRUCTURASMSc. HUMBERTO ROSAL

LNEAS DE INFLUENCIATEORA Y EJEMPLOS

GILBERTO DE JESS GUERRA FLORES2009-46235

GUATEMALA, 16 DE MAYO DE 2015IntroduccinCuando una estructura se ve sometida a la accin de cargas vivas, adems de las cargas muertas, presenta generalmente los valores ms altos de esfuerzo de corte y momento. A su vez, estas cargas suelen variar de posicin con respecto al tiempo con demasiada imprevisibilidad, lo que las convierte en un importante punto de anlisis previo al diseo estructural.Por ello es necesario conocer las reacciones que presentar la estructura ante estas variaciones. Para determinarlas mediante los mtodos convencionales habra que hacer mltiples iteraciones de la posicin de las cargas y realizar el anlisis en cada una de ellas. Las lneas de influencia presentan una solucin ms especfica y global al mismo tiempo, de este inconveniente, pues estas representan de forma grfica las variaciones de los esfuerzos de corte y momento en determinados puntos, conforme la o las cargas se muevan sobre la estructura. Permitiendo de esta manera visualizar y comprobar la posicin critica de las cargas, es decir donde generan los mayores esfuerzos, y en base a esto realizar el diseo estructural de los elementos.

Lneas de influenciaLas cargas que actan sobre una estructura pueden clasificarse como: cargas muestras (fijas), cargas vivas (no fijas) y/o cargas de montaje (de construccin). La carga muerta o fija, como su nombre lo dice, siempre estar presente en la vida til de la estructura y producir sobre esta efectos constantes; la carga viva o no permanente flucta tanto en posicin sobre la estructura como en su duracin, produciendo efectos variables en ella.Generalmente los efectos mximos sobre una estructura se producen cuando hay una carga viva sobre ella, aunque esto no siempre es cierto y es necesario un estudio ms completo.Un ejemplo simple de este efecto es el de una viga simplemente apoyada con voladizo a un lado. Si la carga viva acta sobre toda la viga, producir un momento positivo en la luz menor que si acta solo en el tramo apoyado; en este ejemplo sencillo se percata de la importancia de saber colocar la carga para que produzca los efectos mximos y as cuando se disee no se corra el peligro de que la estructura falle.

A continuacin se estudia el mtodo de las lneas de influencia para colocar la carga viva o variable de tal manera que produzca efectos mximos de corte, flexin, reacciones y deflexiones tanto para cargas puntuales y cargas puntuales separadas a una distancia fija.En el portal virtual estructuras.eia.edu.com (seccin, lneas de influencia), define a la lnea de influencia como un grfico que define la variacin de un esfuerzo (corte, momento flector o torsor), reaccin o deflexin en un puntofijode la estructura a medida que se mueve una carga unitaria sobre ella. En el mismo sitio se dice que: la lnea de influencia es diferente al diagrama de momento o cortante o a la elstica de la viga, estos representan la variacin de la funcin a lo largo de la viga para una serie de cargas definidas y el otro define como vara V, M o en un punto especfico cuando se mueve una carga unitaria sobre la viga no dando el valor de la funcin en toda posicin.La lnea de influencia utiliza una carga unitaria ya que por los conceptos de linealidad, proporcionalidad y superposicin se puede determinar la funcin especfica simplemente multiplicando el valor de la lnea de influencia por el valor de la carga real.Este mtodo se utiliza mucho para cargas vivas sobre puentes, puentes gras, bandas transportadoras y especialmente en aquellas estructuras con cargas mviles.J. T. Celigeta, define a las lneas de influencia como la funcin (grfica o analtica) que define la variacin de un esfuerzo para las distintas posiciones de una carga mvil. Cuyo objetivo es hallar la posicin psima de las fuerzas y el valor mximo del esfuerzo.

Ejemplo:

Tren de cargasEs un conjunto de cargas mviles que tienen una posicin constante entre s. El ejemplo ms comn de esto es el de un vehculo pasando por encima de una estructura.Ejemplo de tren de cargas:Fuente: J. T. Celigeta. La siguiente imagen ilustra ejemplos claros de cargas mviles y a la vez trenes de carga sobre una estructura:Fuente: http://cordopolis.es/.

Principio de Mller-BreslauEs un mtodo para determinar las lneas de influencia.El principio de que la lnea de influencia de una accin (fuerzaomomento) asume la forma a escala de la deflexin que la estructura muestra despus de la eliminacin de la restriccin en el punto en el que se evala la accin y la aplicacin de una carga puntual en ese punto que hace que una unidad desplazamiento. Traducido de Wikipedia.

Fuente: Wikipedia.Conclusiones

La lnea de influencia es una representacin grfica de la variacin del esfuerzo que produce una carga mvil puntual, distribuida o un tren de cargas. La misma sirve especialmente para encontrar la posicin crtica de las cargas, en la cual se generaran los mayores esfuerzos de corte y momento, y en base a esto ltimo realizar el diseo estructural.

En el diseo de puentes debe tomarse en cuenta la accin de los automviles ms pesados que transitan en la ruta sobre la que se encuentra la estructura. En el modelo matemtico estas presentan dos o ms cargas puntuales mviles separadas a una distancia fija entre s, llamadas tren de cargas.

Un mtodo comnmente utilizado para la determinacin de las lneas de influencia, es principio de Mller-Breslau, dicho principio es una derivacin proveniente de la teora del trabajo virtual.

Bibliografas

J. T. Celigeta, Lneas de influencia. Campus tecnolgico de la Universidad de Navarra.

http://estructuras.eia.edu.co/estructurasI/lineas%20de%20influencia/l%C3%ADneas_de_influencia.htm

http://en.wikipedia.org/wiki/M%C3%BCller-Breslau's_principle