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

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

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.

5.1. Clasificacin de las estructuras

Segn su origen:

Naturales Son aquellas creadas por la naturaleza, sin

intervencin del hombre.

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.

5.1. Clasificacin de las estructuras

Segn sus desplazamientos:

Mviles Son aquellas que son articuladas y que se

pueden desplazar.

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

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.

5.1. Clasificacin de las estructuras

Segn su sistema estructural:

Masivas Son estructuras formadas por un continuo.

5.1. Clasificacin de las estructuras

Segn el modelo matemtico:

Planares Se consideran que la estructura se encuentra en

un plano

5.1. Clasificacin de las estructuras

Segn el modelo matemtico:

Espaciales Se consideran que la estructura se encuentra en

el espacio.

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.

5.1. Sistemas estructurales

Armaduras

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.

5.1. Sistemas estructurales

Marcos

5.1. Sistemas estructurales

Arcos Estructura utilizada para cubrir grandes y

pequeos claros. Tiene un muy buen desempeo

a compresin.

5.1. Sistemas estructurales

Arcos

5.1. Sistemas estructurales

Tenso-estructuras Estructuras elaboradas con postes, cables y

textiles tensionados .

5.1. Sistemas estructurales

Tenso-estructuras

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

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

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

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

5.2. Tipos de apoyo

En el plano

Apoyo simple

o rodillo

Apoyo

articulado

5.2. Tipos de apoyo

En el plano

Apoyo

empotrado o

fijo

5.2. Clasificacin de las estructuras segn

su tipo de apoyo

Estabilidad

5.2. Clasificacin de las estructuras segn

su tipo de apoyo

Estabilidad

= 0

5.2. Clasificacin de las estructuras segn

su tipo de apoyo

Estabilidad

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.

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.

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.

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.

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)

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

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

Tarea 4 P1. Determinar la estabilidad y grado de

determinacin de las siguientes vigas

a)

b)

c)

d)

Tarea 4 P2. Determinar la estabilidad y grado de

determinacin de las siguientes armaduras

a) b)

c) d)

Tarea 4 P2. Determinar la estabilidad y grado de

determinacin de las siguientes armaduras

e)

f)

Tarea 4 P3. Determinar la estabilidad y grado de

determinacin de los siguientes marcos

a) b)

c) d)

Tarea 4 P3. Determinar la estabilidad y grado de

determinacin de los siguientes marcos

e) f)

g)

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)