Determinacin de esfuerzos[editar]El tipo de mtodo empleado difiere segn la complejidad y precisin requerida por los clculos: Mtodos clsicos, para estructuras muy sencillas entre los que se encuentran la teora de vigas de Euler-Bernoulli es el mtodo ms simple, es aplicable slo a barras esbeltas sometidas a flexin y esfuerzos axiales. Naturalmente no todas las estructuras se dejan analizar por este mtodo. Cuando existen elementos estructurales bidimensionales en general deben emplearse mtodos basados en resolver ecuaciones diferenciales. Mtodos programables: As para determinar esfuerzos sobremarcosoprticosse usa frecuentemente elmtodo matricial de la rigidezbasado en el modelo de barras largas, que modeliza los elementos resistentes como elementos unidimensionales sometidos predominantemente aflexin Cuando se trata de analizar elementos ms pequeos o con forma irregular donde pueden producirseconcentraciones de tensionesse usan mtodos numricos ms complejos como elMtodo de los elementos finitos.Determinacin de resistencia y rigidez[editar]A partir de los esfuerzos se pueden calcular directamente los desplazamientos y las tensiones. En el caso del mtodo de los elementos finitos se suele determinar directamente el desplazamiento sin necesidad de calcular los esfuerzos internos. Una estructura correctamente diseada adems de ser funcional y econmica debe cumplir obligatoriamente dos criterios razonables de seguridad:1. El criterio de resistencia, consistente en comprobar en que en ninguno de sus puntos el material sobrepasa unas tensiones admisibles mximas.2. El criterio de rigidez, consistente en comprobar que bajo las fuerzas y solicitaciones actuantes los desplazamientos y deformaciones de la estructura no sobrepasan un cierto lmite. Dicho lmite est relacionado con criterios de funcionalidad, pero tambin de estabilidad o de aplicabilidad de la teora de la elasticidad lineal.1Modelos materiales[editar]Dentro del anlisis estructural es importante modelizar el comportamiento de los materiales empleados mediante una ecuacin constitutiva adecuada. Los tipos modelos de materiales ms frecuentes son: Modelo elsticolineal eistropo, el ms usado, ya que elteorema de Rivlin-Ericksenpermite establecer que para deformaciones suficientemente pequeas todo slido elstico es asintticamente lineal e istropo. Modelo elstico linealortotrpico, constituye una modificacin de modelo istropo para materiales cuya resistencia y comportamiento depende de la direccin, laminados, elementos de madera, etc., requieren modelos orttropos para ser adecuadamente modelizados. Modelos de plasticidady viscoplasticidad. Los metales a partir de ciertos valores de tensin experimentan deformaciones plsticas irreversibles, as como otrasno linealidades. El clculo plstico a costa de complicar las leyes materiales dan una prediccin ms exacta de las cargas de colapso o fallo de las estructuras, as como un ahorro en material al poder tener en cuenta el rango de trabajo de los materiales en el que estos estn experimentando transformaciones irreversibles pero sin alcanzar las cargas de fallo o colapso. Modelos de dao.Anlisis de armaduras isostticas[editar]Mtodo de los nodos[editar]El mtodo de los nodos o mtodo de los nudos, consiste en el planteamiento de equilibrio mecnico de cada uno de los nodos o nudos de una armadura simple. Un nodo es cada uno de los puntos donde concurren dos o ms barras. El equilibrio global de la estructura implica que el equilibrio local de cada uno de los nodos. Para que el mtodo de los nodos se aplicable a una estructura concreta deben cumplirse algunas condiciones geomtricas entre ellas:1. Que la estructura tenga nodos articulados o se comporte de manera similar a una estructura de nodos articulados.2. Que el nmero de barras sea inferior a una cierta cantidad dada por el nmero de barras: Para armaduras bidimensionales con fuerzas de trabajo sobre su plano el nmero de nodosy el nmero de barrasdebe satisfacer:. Si el nmero de barras es inferior se tiene un mecanismo para le cual pude no existir equilibrio, y si el nmero de barras es superior el nmero de esfuerzos incgnita supera al de ecuaciones de la esttica linealmente independientes. Para una estructura tridimensional, la relacin es.Elementos de fuerza cero[editar]El anlisis de armaduras por elmtodo de nodosse simplifica de manera considerable si podemos identificar primero aquellos elementos que nosoportan carga. Esos elementos de fuerza cero se usan para incrementar la estabilidad de la armadura durante la construccin y proporcionar soporte adicional si se modifica la carga aplicada. Por lo general, los elementos de fuerza cero de una armadura se pueden encontrar porinspeccinde cada uno de sus nodos, haciendo un diagrama de cuerpo libre a la armadura y haciendo una sumatoria de fuerzas. Si solo dos elementos forman una armadura y no se aplica ninguna carga extra o reaccin de soporte al nodo, los dos elementos deben serelementos de fuerza cero.2Anlisis de estructuras hiperestticas[editar]Artculo principal:HiperestaticidadEste tipo de estructuras no pueden ser analizadas nicamente mediante las ecuaciones de la esttica o de equilibrio, ya que stas ltimas proporcionan un nmero insuficiente de ecuaciones. Losproblemas hiperestticosrequieren condiciones adicionales usualmente llamadasecuaciones de compatibilidadque involucran fuerzas oesfuerzos internosy desplazamientos de puntos de la estructura. Existen varios mtodos generales que pueden proporcionar estas ecuaciones: Mtodo matricial de la rigidez Teoremas de Castigliano Teoremas de Mohr Teorema de los tres momentosAnlisis dinmico de estructuras[editar]Otra rea importante del diseo de maquinaria,anlisis de vibracionesydiseo ssmicode edificios es elanlisis dinmico. En este tipo de anlisis se buscan las respuestas mximas de ciertos parmetros (aceleraciones, desplazamientos, esfuerzos, etc.) que se producen en una estructura bajo cargas dinmicas o variables con el tiempo. Eso en general requiere el uso de ecuaciones diferenciales. Algunos aspectos frecuentes del anlisis dinmico incluyen: Anlisis modal Determinacin de frecuencias propias Determinacin de fenmenos de resonanciaReferencia[editar]1. Volver arribaHibbeler, 2010.2. Volver arribaHibbeler, 2010.Bibliografa[editar] Hibbeler, R. C. (2010).Ingeniera mcanica- Esttica. 12 edicin. Pearson Educacin,Mxico,2010.ISBN 978-607-442-561-1.Enlaces externos[editar] Resea histrica del anlisis estructuralCategoras: Ingeniera estructural