Estructuras

Definición de Estructuras:

Es el conjunto de elementos resistentes, convenientemente vinculados entre si, que accionan y reaccionan bajo los efectos de las cargas.

Su finalidad es resistir y transmitir las cargas a los apoyos manteniendo el espacio arquitectónico, sin sufrir deformaciones.

Los vínculos en una estructura son los mecanismos de unión entre los diferentes miembros que la constituyen. Un vínculo no siempre es una pieza en especial, puede ser la simple unión o continuidad de los elementos estructurales. Lo importante en ellos es que definen los tipos de acciones y reacciones que habrán de surgir entre los elementos que se unen.

Los vínculos deben ser tales que permitan que para cualquier combinación de acciones, aparezcan reacciones de apoyo que logren el equilibrio.

Los vínculos se caracterizan por la, o las, restricciones que imponen al movimiento.

Para un determinado estado general de cargas activas deberá existir un estado de cargas reactivas (principio de acción y reacción).

El apoyo simple, ó apoyo móvil, impide solamente movimientos perpendiculares al plano de apoyo y para lograr el equilibrio la reacción sólo podrá tener esa dirección y pasar por el punto de articulación A. Cualquier componente paralela al plano de apoyo produciría un corrimiento.

Cualquier excentricidad con respecto al punto A produciría un giro.

El apoyo doble, ó apoyo fijo, ó articulación, impide los movimientos en cualquier dirección, el apoyo debe ser capaz de reaccionar también en cualquier dirección. Ra podrá tener entonces componentes en las dos direcciones de referencia. Lo que no puede tener es excentricidad, ya que si la hubiera se produciría un giro con respecto al punto A.

El empotramiento impide cualquier movimiento y giro. La reacción puede tener cualquier dirección y, además, aparecerá un momento reactivo, ó lo que es lo mismo, la reacción será excéntrica con respecto al punto A.

Grados de libertad.

Una barra o una chapa posee: tres tipos de desplazamientos. Uno horizontal, uno vertical y uno de rotación. Estos desplazamientos se llaman grados de libertad.

Para que la barba o la chapa se encuentre en equilibrio estático se deberá restringir o anular sus grados de libertad través de vínculos o apoyos.

Tipos de vínculos y sus reacciones.

Las reacciones de vínculos son aquellas fuerzas que el vínculo aplica a la barra o chapa para eliminar algún grado de libertad.

Apoyo móvil: Este tipo de apoyo anula solamente 1° de libertad por lo tanto posee de una sola acción vertical.

Apoyo fijo: Este tipo de apoyo anula 2° de libertad, por lo tanto tendrá dos reacciones, una horizontal y otra vertical.

Empotramiento: Este apoyo anula los 3° de libertad por lo tanto posee una reacción horizontal, una vertical y un momento.

Condiciones de vínculo.

Según los tipos de apoyos y la cantidad de apoyos que posee una estructura, la misma se clasifica en:

1. Isostáticas: cuando posee igual condiciones de vínculo o restricciones que los grados de libertad de la estructura.

Hiperestatica: cuando puse más condiciones de vínculos que los grados de libertad de la estructura

Hipostática: cuando posee menos condiciones de vínculos que los grados de libertad de la estructura.

Vínculos aparentes.

Una incorrecta distribución de los vínculos se le da una vinculación aparente; un elemento en tal situación no posee todo su grados de libertad restringidos, por lo general nopuede tomar parte de una estructura.

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