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Diferentes tipos de clasificación de las estructuras. Estaticidad y estabilidad.TRANSCRIPT
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UNIDAD 5
Clasificacin de las estructuras
Asignatura: Teora Elemental de las Estructuras
Dr. Joel Alberto Moreno Herrera
UNIVERSIDAD AUTNOMA DE YUCATN FACULTAD DE INGENIERA
Licenciatura en Ingeniera Civil
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5. Clasificacin de las estructuras
Objetivo:
Clasificar a las estructuras en funcin de su geometra y grado de estaticidad.
Reconocer los diversos tipos de apoyos
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5.1. Clasificacin de las estructuras segn
su geometra.
Estructura:
Conjunto de elementos, capaces de soportar o transmitir carga, los cuales estn
dispuestos de tal forma que tanto la
estructura global como sus componentes
tienen la propiedad de mantenerse sin
cambios significativos en su geometra
durante los procesos de carga y descarga.
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5.1. Clasificacin de las estructuras
Segn su origen:
Naturales Son aquellas creadas por la naturaleza, sin
intervencin del hombre.
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5.1. Clasificacin de las estructuras
Segn a su origen:
Artificiales Son creadas por el hombre buscando satisfacer
sus inquietudes y necesidades. Modifican el
medio en el que se desenvuelve, inventando y
construyendo sistemas estructurales.
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5.1. Clasificacin de las estructuras
Segn sus desplazamientos:
Mviles Son aquellas que son articuladas y que se
pueden desplazar.
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5.1. Clasificacin de las estructuras
Segn su sistema estructural:
Reticulares Estructuras formadas principalmente por
elementos en los cuales una de sus dimensiones
es bastante mayor en comparacin con las otras
dos, los elementos estn conectados
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5.1. Clasificacin de las estructuras
Segn su sistema estructural:
Laminares Estructuras formadas principalmente por
elementos que tienen una de sus dimensiones
considerablemente menor en comparacin con
las otras dos.
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5.1. Clasificacin de las estructuras
Segn su sistema estructural:
Masivas Son estructuras formadas por un continuo.
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5.1. Clasificacin de las estructuras
Segn el modelo matemtico:
Planares Se consideran que la estructura se encuentra en
un plano
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5.1. Clasificacin de las estructuras
Segn el modelo matemtico:
Espaciales Se consideran que la estructura se encuentra en
el espacio.
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5.1. Sistemas estructurales
Armaduras Estn compuestas por barras rectas unidas entre
s en sus extremos para constituir una armazn
rgida de forma triangular, capaz de soportar
cargas en su plano, particularmente aplicadas
sobre las uniones denominada nodos.
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5.1. Sistemas estructurales
Armaduras
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5.1. Sistemas estructurales
Marcos Esta formado por vigas y columnas, conectados
entre s por medio de nodos rgidos, lo cual
permite la transferencia de los momentos
flectores y las cargas axiales hacia las columnas.
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5.1. Sistemas estructurales
Marcos
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5.1. Sistemas estructurales
Arcos Estructura utilizada para cubrir grandes y
pequeos claros. Tiene un muy buen desempeo
a compresin.
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5.1. Sistemas estructurales
Arcos
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5.1. Sistemas estructurales
Tenso-estructuras Estructuras elaboradas con postes, cables y
textiles tensionados .
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5.1. Sistemas estructurales
Tenso-estructuras
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Tarea 3
En equipos de 5 personas realizar una investigacin
de campo para identificar los siguientes sistemas
estructurales:
2 Armaduras, 2 Marcos, 2 Arcos y 1 Tenso-estructura
Elaborar una presentacin de las estructuras que
contenga:
Fotografas
Descripcin: forma, materiales, tipo de apoyos, cargas actuantes, etc.
Ubicacin
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Tarea 3
Entrega: 2 de marzo de 2015 (horario de clase)
Exposiciones por equipo: 2 de marzo de 2015
Reglas:
Las estructuras no se pueden repetir entre equipos
Todos los equipos debern entregar un reporte escrito
Todos los participantes del equipo debern participar en la exposicin
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5.2. Tipos de apoyo
Grados de libertad en el plano
x
y
ux uy
A B
ux
uy
x
y z
x A B
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5.2. Tipos de apoyo
Grados de libertad en el espacio
x
y z
ux uy
A B
ux
uy
x
z
y z
x y
A B
uz uz
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5.2. Tipos de apoyo
En el plano
Apoyo simple
o rodillo
Apoyo
articulado
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5.2. Tipos de apoyo
En el plano
Apoyo
empotrado o
fijo
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5.2. Clasificacin de las estructuras segn
su tipo de apoyo
Estabilidad
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5.2. Clasificacin de las estructuras segn
su tipo de apoyo
Estabilidad
= 0
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5.2. Clasificacin de las estructuras segn
su tipo de apoyo
Estabilidad
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5.2. Clasificacin de las estructuras segn
su tipo de apoyo
Estructuras hiperestticas
(indeterminadas)
El nmero de reacciones es mayor que el nmero de ecuaciones proporcionadas por
la esttica.
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5.2. Clasificacin de las estructuras segn
su tipo de apoyo
Estructuras isostticas (determinadas)
El nmero de reacciones es igual que el nmero de ecuaciones proporcionadas por
la esttica.
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5.2. Clasificacin de las estructuras segn
su tipo de apoyo
Estructuras hipostticas (inestables)
El nmero de reacciones es menor que el nmero de ecuaciones proporcionadas por
la esttica.
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5.2. Clasificacin de las estructuras segn
su tipo de apoyo
Inestabilidad geomtrica interna
El nmero de reacciones es igual que el nmero de ecuaciones proporcionadas por
la esttica. Sin embargo, la estructura es
inestable.
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5.2. Clasificacin de las estructuras segn
su tipo de apoyo
Grado de determinacin en vigas
< + 3 Inestable
= + 3 Isosttica
> + 3 hiperesttica
Donde r No. de reacciones
c No. de ecuaciones de condicin (1 para articulacin y 2 para rodillo)
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5.2. Clasificacin de las estructuras segn
su tipo de apoyo
Grado de determinacin en armaduras
+ < 2 Inestable
+ = 2 Isosttica
+ > 2 hiperesttica
Donde r No. de reacciones
b No. de barras
j No. de nodos
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5.2. Clasificacin de las estructuras segn
su tipo de apoyo
Grado de determinacin en marcos 3 + < 3 + Inestable
3 + = 3 + Isosttica
3 + > 3 + hiperesttica
Donde r No. de reacciones
b No. de barras
j No. de nodos
c No. de ecuaciones de condicin
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Tarea 4 P1. Determinar la estabilidad y grado de
determinacin de las siguientes vigas
a)
b)
c)
d)
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Tarea 4 P2. Determinar la estabilidad y grado de
determinacin de las siguientes armaduras
a) b)
c) d)
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Tarea 4 P2. Determinar la estabilidad y grado de
determinacin de las siguientes armaduras
e)
f)
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Tarea 4 P3. Determinar la estabilidad y grado de
determinacin de los siguientes marcos
a) b)
c) d)
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Tarea 4 P3. Determinar la estabilidad y grado de
determinacin de los siguientes marcos
e) f)
g)
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Tarea 4
Entrega: 12 de marzo de 2015 (horario de clase)
Dudas: 9 de marzo de 2015 (horario de clase)
Reglas:
A mano
Letra clara
Operaciones explicitas
El enunciado del problema y las figuras pueden ser impresiones
Entregas posteriores a la fecha establecida valdr 70% de la calificacin (no habr retroalimentacin)