PROGRAMA DE EXTENSIÓN MUNICIPALIZADO . INGENIERIA CIVIL

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA[pic 1]

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL

"FRANCISCO DE MIRANDA"

PROGRAMA DE EXTENSIÓN MUNICIPALIZADO

INGENIERIA CIVIL

CARIRUBANA – ESTADO FALCON

ESTRUCTURA II

[pic 2]

Bachiller:

José Díaz

Punto Fijo, mes de noviembre de 2020.

INTRODUCCIÓN

En la presente asignación teórica se estará dando una especie de repaso a lo que fueron los temas de estática vistos en semestres anteriores, en conjunto con la materia estructura 1, los conocimientos sobre las vigas, pórticos y cerchas que nos adentran al mundo de las estructuras y su comprensión para la estabilidad de las mismas. Dándoles conceptos desde que son las estructuras hasta los elementos que las componen como las cargas, apoyos internos y externos, reacciones, fuerzas axiales, diagramas de cuerpo libre, entre otros que se mencionará más adelante. Se reflejará la importancia de estos elementos y a qué se debe cada elemento para que haga su función dentro la estructura.

Tipos de estructura

• Estructuras Isostáticas: Son aquellas en las que la unión entre elementos no tiene ninguna rigidez. No se conservan los ángulos que forman sus elementos en caso de deformación. El fallo de uno de sus elementos no puede ser absorbido por el resto de la estructura, por lo que ésta se derrumbará total o parcialmente.

• Estructuras Hiperestáticas: Son aquellas en la que la unión de los elementos tiene una notable rigidez. En caso de deformación, los ángulos que forman sus elementos se conservan. El fallo de uno de sus elementos puede ser absorbido por el resto de la estructura.

Las estructuras isostáticas presentan la condición de que tienen el mismo número de incógnitas y el mismo número de ecuaciones de equilibrio para sus ejercicios propuestos. Por su parte las estructuras hiperestáticas presentan la condición de que siempre tienen un mayor número de incógnitas que de ecuaciones de equilibrio. Para diferenciar los dos tipos sólo es cuestión de reconocer los tipos de apoyos y verificar el número de reacciones ya que las ecuaciones no varían, las cuales son:

Sumatoria de Fuerzas Axiales en Y: ΣFY = 0

Sumatoria de Fuerzas Axiales en X: ΣFX = 0

Sumatoria de Momento: ΣM = 0

Nosotros lo del 7mo semestre venimos trabajando solamente con las estructuras isostáticas.

Tipos de carga

Existen varios tipos de cargas, en las que tenemos:

• Cargas Puntuales: Son cargas que están haciendo peso en un solo punto de la viga. No necesita exactamente un cálculo porque ya está lista para utilizarse en las ecuaciones

• Cargas Distribuidas: Son cargas con forma rectangular que se caracterizan por distribuirse sobre una parte o toda la viga. Para poder simplificar esta carga y sea puntual se multiplica la carga distribuida por la longitud, y se coloca a la mitad de la misma:

“A = b.h” para la carga y luego “d/2” para la ubicación de la carga.

• Cargas Triangulares: Son cargas con forma triangular que también se caracterizan por distribuirse sobre una parte o toda la viga, con el aspecto que su peso se trabaja de forma lineal, ya que se trata con formas de triangulo rectángulo. Para calcular la carga se multiplica la carga distribuida triangular por la longitud del triángulo en su base, luego ese resultado entre dos, y para su distancia se coloca en el tercio del triángulo donde se haga más peso, es decir, de su lado más grande:

“A = b.h/2” para la carga y después “d/3” para la distancia de la carga.

• Carga inclinada: Es un tipo de carga parecida visualmente a la puntual, pero a diferencia de que ésta tiene un ángulo con respecto a la viga, y se tiene que calcular para su futuro uso, por lo que se utiliza el peso de la carga para multiplicar ese valor por el coseno y el seno del grado de inclinación de la carga, para tener una carga puntual en X y en Y respectivamente, en el mismo punto de la viga solo que una carga en X y otra en Y:

“Ax = Kg . Cos(grados de inclinación)°” para el valor en X y

“Ay = Kg . Sen(grados de inclinación)°” para el valor en Y, y sin olvidar que la ubicación es la misma.

Tipos de apoyo

Existen varios tipos de apoyo que se trabajan en estructura, tanto externos (rodillo, fijo y empotrado) como internos (rótula):

• Rodillo: Es un apoyo que no puede subir ni bajar, y tiene una sola reacción en la viga que es en eje Y
• Fijo: Es un apoyo que no puede subir ni bajar y tampoco desplazarse de izquierda a derecha, por lo que tiene reacciones tanto en el eje X como en el eje Y.
• Empotrado: Es un apoyo que presenta las mismas condiciones que el fijo, agregado que éste no puede girar, lo que significa que tiene reacción de momento.
• Rotula:  Es un apoyo que transmite fuerza de un cuerpo a otro y el mismo posee reacciones a ambos lados X y Y pero no posee momento.

Cabe destacar que todos estos apoyos, exceptuando la rótula se trabajan en vigas y pórticos. En armaduras/cerchas se pueden trabajar todas las anteriores.

En cuanto a la ubicación que deben llevar los apoyos y las cargas, se entiende que los apoyos necesitan de estar en equilibrio para la estructura, pues como nosotros trabajamos con estructuras isostáticas se tiene que hallar un equilibrio entre las reacciones y el número de incógnitas que están en la viga. Los apoyos deben tener en total 3 reacciones, que puede simular 3 rodillos, o 1 fijo y 1 rodillo como en la mayoría de los casos y así seguidamente, aparte de colocarse a los costados de la viga para no presentar por lo menos una caída de la estructura por el peso de las cargas. Por su lado las cargas se tienen depende del caso de la estructura, y su ubicación va a depender también. Las cargas por lo general se tienen que equilibrar con los apoyos y su ubicación nos va a ayudar a calcular a encontrar esa igualdad, por eso para las cargas distribuidas e inclinadas necesitan de una simplificación para encontrar su punto con más peso.

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