Clase1_Parte2

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  • 1. UNIVERSIDAD DE TALCA Escuela de Arquitectura CURSO TECNOLOGÍA 3 ESTRUCTURAS Estaticidad geométrica de las estructuras
  • 2. UNIVERSIDAD DE TALCA Escuela de Arquitectura
    • 1. Equilibrios estable e inestable
    • El concepto de equilibrio (Leyes de Newton)
    • Estabilidad y fuerzas restitutivas
    • Magnitud admisible de las deformaciones
    estable inestable
  • 3. UNIVERSIDAD DE TALCA Escuela de Arquitectura
    • 2. El problema geométrico de la estabilidad
    • Aún antes de considerar las cargas que actúan sobre una estructura se puede evaluar su estaticidad geométricamente.
    • Para garantizar la estabilidad global se debe razonar en al menos
    • dos direcciones no coplanares.
    • Muchas soluciones dependen crucialmente de la calidad y tipo de conexiones.
  • 4. UNIVERSIDAD DE TALCA Escuela de Arquitectura 3. Tipos de conexiones en un plano 3.1 Conexiones simples
  • 5. UNIVERSIDAD DE TALCA Escuela de Arquitectura 3. Tipos de conexiones en un plano 3.2 Conexiones dobles
  • 6. UNIVERSIDAD DE TALCA Escuela de Arquitectura 3. Tipos de conexiones en un plano 3.3 Conexiones triples
  • 7. UNIVERSIDAD DE TALCA Escuela de Arquitectura 4. Ley geométrica de la estática Todo elemento estructural debe tener restringida las posibilidades de rotación y de traslación en su plano (en dos ejes ortogonales) “ Todo cuerpo rígido en el plano tiene 3 grados de libertad . Para estar en estado de equilibrio, requiere de 3 apoyos, 3 restricciones al movimiento.” Esto es equivalente a decir que un sistema está en equilibrio al cumplir que: Σ F x = 0 Σ F y = 0 Σ M= 0
  • 8. UNIVERSIDAD DE TALCA Escuela de Arquitectura 4. Ley geométrica de la estática Todo elemento estructural debe tener restringida las posibilidades de rotación y de traslación en su plano (en dos ejes ortogonales) Sean C Total de parámetros de conexión N = 3n N solicitaciones de movimiento para n elementos C < N implica que es un mecanismo
  • 9. UNIVERSIDAD DE TALCA Escuela de Arquitectura 4. Ley geométrica de la estática C = N se cumple para estructuras isostáticas (estáticamente determinadas)
  • 10. UNIVERSIDAD DE TALCA Escuela de Arquitectura 4. Ley geométrica de la estática C > N se cumple para estructuras hiperestáticas (estáticamente indeterminadas)
  • 11. UNIVERSIDAD DE TALCA Escuela de Arquitectura
    • 5. Algunas consecuencias de lo anterior
    • Las estructuras isostáticas se llaman también estáticamente determinadas porque bastan las ecuaciones de equilibrio estático para encontrar los esfuerzos en en cada uno de sus elementos.
    • Constituyen el mínimo necesario y suficiente para garantizar la estaticidad.
    • No sufren variaciones de sus esfuerzos internos debido a desplazamientos de apoyos o cambios de temperatura.
  • 12. UNIVERSIDAD DE TALCA Escuela de Arquitectura
    • 5. Algunas consecuencias de lo anterior
    • Las estructuras hiperestáticas requieren ecuaciones adicionales: ecuaciones constitutivas ecuaciones de compatibilidad de desplazamiento
    • Son más rígidas, por lo cual se asocian a menores deformaciones.
    • Existe un mejor aprovechamiento del material.
    • Tienen mayor reserva ante los colapsos.
  • 13. UNIVERSIDAD DE TALCA Escuela de Arquitectura