Análisis de vivienda unifamiliar aplicando el teorema de Castigliano
Enviado por Segundo Paico Saavedra
Introducción
Este trabajo analiza una estructura la cual esta representada por marcos doblemente empotrados con varios tipos de cargas aplicadas sobre esta. Se sabe que para estos cálculos existen programas computacionales pero siempre es bueno saber que método puedo aplicar para analizarla sin tener un programa computacional eso es lo que se muestra básicamente en este trabajo.
En este trabajo damos a conocer algunos términos básicos y la forma de distribución de cargas según su función. También Mediante la aplicación del teorema de Castigliano analizamos la estructura basándonos en el potencial interno del material, con el cual podemos resolver las incógnitas mostradas y proceder con un análisis más a fondo como lo es el cálculo del momento flector y fuerzas cortantes. Con respecto al análisis de las vigas calculamos también la deflexión producida por las cargas actuantes en esta, y con respecto a las columnas también se ha calculado la deformación unitaria de la longitud y variación unitaria del área de la sección transversal, todos estos datos importantes para un ingeniero para hacer un buen diseño.
Justificación
La resistencia de materiales es materia básica de la rama de las estructuras. El conocimiento de las propiedades de los diferentes materiales que se usan en el campo de la construcción y las fuerzas que actúan sobre ellas nos permiten establecer los principios fundamentales que servirán para comprender el análisis y diseño estructural.
OBJETIVOS
Que sirva para que el lector adquiera los conocimientos necesarios para comprender el comportamiento mecánico de los materiales en términos de esfuerzos y deformaciones. Algunos de nuestros objetivos también es responder a las siguientes preguntas: ¿Qué es una carga muerta?, ¿Qué es una carga viva?, ¿Cuál es el área tributaria de una columna y una viga?, ¿Qué método puedo usar para analizar un marco? ¿Qué me determina un momento flector y una fuerza cortante?
CAPÍITULO I
Marco teórico
I. CONCEPTOS BÁSICOS
1. ESTRUCTURA:
Dentro del ámbito de la ingeniería, se conoce con el nombre de estructura a toda construcción destinada a soportar su propio peso y la presencia de acciones exteriores (fuerzas, momentos, cargas térmicas, etc.) sin perder las condiciones de funcionalidad para las que fue concebida ésta. Una estructura tiene un número de grados de libertad negativo o cero, por lo que los únicos desplazamientos que puede sufrir son resultado de deformaciones internas. La ingeniería estructural es la rama de la ingeniería que abarca el proyecto de estructuras y el cálculo de su equilibrio y resistencia.
2. FUERZAS:
Magnitud física vectorial que se define como la causa de los movimientos y de la deformación de los cuerpos. La acción de una fuerza sobre los cuerpos depende de su módulo, dirección (línea de acción), sentido y punto de aplicación.
Las fuerzas en la naturaleza son: Gravitacionales (siempre de atracción, tal es el caso del peso de un cuerpo); Electromagnética (se deben a las cargas eléctricas en reposo o en movimiento); Nucleares fuertes (son las que mantienen juntos a los protones con los neutrones); Nucleares débiles (su acción se reduce a dirigir los cambios de identidad de las partículas subatómicas)
Las fuerzas internas se manifiestan al interior de cuerpos flexibles y rígidos cuando éstos son sometidos a la acción de fuerzas externas que tratan de deformarlo por alargamiento o estiramiento y por aplastamiento o compresión. Estas fuerzas internas se clasifican en: tensión, compresión, torsión, y fuerza elástica.
a. Tensión (T): Es aquella fuerza generada internamente en un cuerpo (cable, soga, barras) cuando tratamos de estirarla. Para graficar la tensión se realiza previamente un corte imaginario. La tensión se caracteriza por apuntar al punto de corte. Si el peso de la cuerda es despreciable, la tensión tiene el mismo valor en todos los puntos del cuerpo.
b. Compresión (C): Es aquella fuerza interna que se opone a la deformación por aplastamiento de los cuerpos rígidos. Para graficar la compresión se realiza previamente un corte imaginario, se caracteriza por alejarse del punto de corte. Si el peso del cuerpo rígido es despreciable, la compresión es colineal con el cuerpo y tiene el mismo valor en todos los puntos.
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