COMENTARIO: TIPOS DE ESTRUCTURA

ESTRUCTURAS Y SU EQUILIBRIO

I.- TIPOS DE ESTRUCTURAS:

Existe una variedad de estructuras conocidas, las cuales serán separadas para nuestro estudio en estructuras a las cuales los efectos cinemáticos y dinámicos actúen en ellos y a las que el equilibrio estático trasmitido por las diversas cargas y fuerzas internas las deformen casi imperceptiblemente y sin perder el equilibrio.

Para distinguir la variedad de estructuras estudiadas en nuestro curso, podríamos mencionar algunos ejemplos y como actúa: estructuras reticuladas, en este tipo de estructuras las cargas que actúan en el piso o ya sea la presión hidrostática ejercida en un tipo de casco, se transmite y es soportada por las vigas que a su vez transmite esta carga a las columnas y esta a los cimientos.

II.- FUERZAS EN LOS MIEMBROS O ELEMENTOS DE UNA ESTRUCTURA RETICULAR:

Los elementos estructurales más importantes son la barra axial, la viga, la barra de torsión y la placa. Ahora conoceremos el tipo de carga y deformación que sufren cada una de estas estructuras. La barra axial, como su nombre lo dice, soporta principalmente cargas axiales a lo largo de su eje haciendo que este varié su longitud.

La viga es otro tipo de estructura principal el cual recibe fuerzas en los apoyos, del cual esta sostenidos, y desde las cargas generalmente perpendiculares a su eje y el pito de deformación que sufre es curvo lineal de acuerdo a su forma.

En la placa se considera la orientación de las cargas, estos pueden ser perpendiculares y normales a la placa.

Podemos considerar ahora un caso as real en el cual se puede ver que actúan esfuerzos de flexión y fuerzas axiales; estos esfuerzos hacen que las estructuras tengan variaciones de forma en todas direcciones. Los esfuerzos conocidos por efectos de las cargas son:

Fuerzas perpendiculares al eje del elemento: fuerzas cortantes f x , f y

Fuerzas paralelas al eje del elemento: fuerza axial f z

Acción de torsión o flexión respecto a los ejes: momentos flexionantesm y ,mz

Momentos torsionantesm x

Para cada una de estas fuerzas viene con deformaciones y son a estas las que va avocado nuestro estudio; a reconocer los tipos de fuerzas que provocan estas deformaciones.

III.- FORMAS ESTRUCTURALES:

Cuando las estructuras necesitan ser más amplios o abarcar un mayor área sin necesidad de tener una cantidad excesiva de apoyos, ahí las diversas formas estructurales complejas pero formadas desde elementos simples entra a formar parte de la estructura haciendo que esta transmita más fácilmente y a largas distancias las cargas.

Se pueden nombrar otras formas estructurales como son las estructuras planas, la cual recibe las cargas y elementos en un plano, y la estructura tridimensional, este tipo de estructura hace un cálculo más laborioso pero completo.

Este estudio de las diversas formas estructurales y el análisis estructural en si; tiene como propósito hacer que el ingeniero sea más eficiente al hacer estructuras mas rígidas, con deformaciones no excesivas, y estables, así ofrecer un servicio mas satisfactorio.

IV.- TIPOS DE JUNTAS O NUDOS EN ESTRUCTURAS RETICULARES:

Como se pudo apreciar en las formas estructurales, estructuras complejas pero unidas desde elementos simples, para una mayor eficiencia, ahora veremos los elementos estructurales que unen a estos elementos simple conocida como nudos o juntas. Existen dos tipos: rígido y articulado.

Para el primer caso de nudo, rígido, se debe saber que al formas una estructuras más complejas estas debe actuar como una sola; y esto nos lleva a que la junta rígida sea entre las dos la más completa ya que hace que las flexiones ocasionadas por las cargas se transmitan entra las barras, sin variar su ángulo en tanto que el nudo gira.

Cuando los nudos rígidos no influyen notablemente en el comportamiento de la estructura se está hablando de una junta articulada, puesto que el efecto de flexión en una barra no es trasmitido a su contigua.

V.- TIPOS DE APOYOS EN ESTRUTURAS RETICULARES:

Las diversas cargas aplicadas a la estructura se transmiten a los apoyos, los cuales trasmite006E reacciones que estabilizan la estructura.

Podemos hablar de algunos tipos de apoyos:

Los más simples son rodillos, superficies lisas, uniones con cables, apoyos basculantes, etc.Al segundo tipo, aquellos que restringen dos grados de libertad, pertenecen las articulaciones, las superficies rugosas, las rotulas, etc.Al tercer tipo y último en estructuras planas pertenecen los empotramientos.

VI.- ECUACIONES DE EQUILIBRIO:

En las estructuras la estabilidad es fundamental, para garantizar la estabilidad, se logra mediante cálculos matemáticos y ecuaciones fundamentales, estas son las producidas por las fuerzas y momentos de las cargas de flexión y fuerzas internas:

Las ecuaciones determinan la el equilibrio, en las estructuras las cuales pueden determinarse mediante estas ecuaciones e llamas estructuras isostáticas o estáticamente determinadas; y las que no pueden ser determinadas por este medio se las conoce como estructuras indeterminadas o hiperestáticas.