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Analisis estructural I, Diapositivas de Ingeniería

Ok para todos los trabajos de pregrado

Tipo: Diapositivas

2023/2024

Subido el 19/08/2024

percy-saguma-espinoza
percy-saguma-espinoza 🇵🇪

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GRUPO N° 1 Lazo Villegas, Wulkarld David
Pintado Castillo, Leydi Elisabeth
Ramírez Machado Elizabeth
Saavedra Morocho Christian Jaynner
Silupu Ladines, Ernesto Alonso
DOCENTE: Ing. Manuel Alberto Vinces Rentería
Análisis Estructural II
Método de Rigidez- Fundamentos, Grados de Libertad e Indeterminación
Cinemática, Coeficientes de Rigidez- Aplicación en Vigas.
FILIAL-PIURA
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¡Descarga Analisis estructural I y más Diapositivas en PDF de Ingeniería solo en Docsity!

GRUPO N° 1 Lazo Villegas, Wulkarld David

Pintado Castillo, Leydi Elisabeth Ramírez Machado Elizabeth Saavedra Morocho Christian Jaynner Silupu Ladines, Ernesto Alonso

DOCENTE:

Ing. Manuel Alberto Vinces Rentería Análisis Estructural II Método de Rigidez- Fundamentos, Grados de Libertad e Indeterminación Cinemática, Coeficientes de Rigidez- Aplicación en Vigas. FILIAL-PIURA 2024

I.MÉTODO DE RIGIDEZ- FUNDAMENTOS

La rigidez de un nudo generalmente

se define como la fuerza (o momento)

requerido para producir un

desplazamiento unitario (o rotación)

en el nudo si se impide el

desplazamiento en todos los demás

nodos de la estructura.

I.MÉTODO DE RIGIDEZ- FUNDAMENTOS

GRADOS DE LIBERTAD

Son los posibles movimientos que puede tener un punto cualquiera dentro de una estructura. Grados de libertad de un sistema tridimensional. Grados de libertad de un sistema bidimensional. En una estructura es necesario saber en qué puntos se deben definir los grados de libertad, ya que, en el método de rigidez, o de desplazamientos, se utilizan para definir el estado deformado de la estructura y poder resolver el sistema de ecuaciones.

ANÁLISIS DE UNA VIGA CINEMÁTICAMENTE

INDETERMINADA

Si una estructura es cinemáticamente indeterminada de mayor grado al

primero, se debe introducir un acercamiento más organizado para la

solución, así como una notación más generalizada.

MATRIZ DE RIGIDEZ LOCAL

La matriz de rigidez de una viga sin consideración de la rigidez axial será la presentada como:

MATRIZ DE RIGIDEZ GLOBAL

El sistema de coordenadas globales ya ha sido identificado con los ejes x, y, z. Luego hacemos que las coordenadas locales x´, y´, z´ tengan su origen en el extremo cercano de cada elemento, y que el eje positivo x´ se dirija hacia el extremo lejano. Bajo esas circunstancias, para cada componente de la viga los ejes x, x´ serán colineales dado que las coordenadas globales y del elemento serán todas paralelas. En resumen, aquí las matrices de rigidez global y local para un elemento de viga serán las mismas; el cálculo de los cosenos directores ya no es necesario.

  1. Se realiza la matriz de rigidez global de cada elemento, tomando en cuenta las consideraciones previamente descritas.
  2. Se formula un vector de desplazamientos D, que se secciona dando origen a dos vectores:el de desplazamientos desconocidos DD y el de desplazamientos conocidos DC.
  3. El análisis matricial de la rigidez requiere que la carga externa se aplique en los nodos debido a que la matriz de rigidez del elemento ha sido deducida para cargas aplicadas en sus extremos. Para atender esta situación, se usa el principio de superposición. Suponemos que cada nodo está restringido de movimiento, motivo por el cual se les impone un empotramiento. A continuación se calculan las fuerzas de fijación y momentos de empotramiento perfecto asociadas a cada elemento y finalmente se hace la suma algebraica de las fuerzas y momentos en cada nodo.
  1. Se realiza el vector de cargas C, el cual debe dividirse en un vector de cargas conocidas CC y un vector de cargas desconocidas CD.
  2. Se ensambla la matriz de rigidez de la estructura (k), y se secciona con el fin de que sea compatible con las particiones de los vectores de desplazamientos y de cargas. Entonces K, quedó dividida en cuatro submatrices que tienen la siguiente nomenclatura:
  1. Se calculan los desplazamientos incógnita.
  2. Se calculan las reacciones en los soportes

COEFICIENTE DE RIGIDEZ.

El coeficiente de rigidez es la fuerza que se genera cuando se les asigna desplazamientos unitarios a los grados de libertad. Esto es muy importante al momento de analizar una estructura y reducir tiempo al momento de su análisis.