I N T R O D U C C I Ó N A L O S T I P O S E S T R U C T U R A L E S

Cátedra: Ing. José María Canciani

Tema: Chapas y Vínculos

Ing. José María Canciani Arqa. Cecil ia Cei

Ing Alejandro Albanese Ing. Carlos Salomone Arq. Ricardo Varela Arq. Walter Cerantonio

Año Académico: 2011

ESTATICA: Es la parte de la mecánica que se ocupa del equilibrio de los cuerpos.- Más precisamente estudia las condiciones que deben reunir los sistemas de fuerzas para dejar en equilibrio a los cuerpos sobre los cuales actúan.- FISICA- MECANICA _ ESTATICA: equilibrio _ CINEMATICA: movimiento _ DINAMICA: estudia la relación entre las fuerzas actuantes y el movimiento que estas originan.- ESTATICA ESPACIAL: Trata el equilibrio de las fuerzas en el espacio.-Las soluciones gráficas se realizan por medio de la geometría descriptiva.- ESTATICA PLANA: Muchos problemas de la estática se resuelven en el plano.-Se opera con un sistema de ejes cartesianos ortogonales del plano

PRINCIPIOS DE LA ESTATICA • A) HIPOTESIS DE RIGIDEZ: Se supone que los cuerpos sometidos a sistemas de

fuerzas son cuerpos rígidos ideales.- • B) PRINCIPIO DE ACCION Y REACCION: Toda acción genera una reacción igual y

contraria.- • C) TRASLACION DE UNA FUERZA SOBRE SU RECTA DE ACCION: En todo

cuerpo rígido (estática espacial) o chapa rígida (estática plana) el efecto de una fuerza no varía si esta se traslada sobre su recta de acción.-

• D) PRINCIPIO DE INDEPENDENCIA DE ACCION O SUPERPOSICIÒN: Si un conjunto de fuerzas o pares actúan sobre un cuerpo rígido cada una de ellas lo hace con total independencia de las demás.-Las fuerzas pueden reemplazarse por una única fuerza y los pares por un único par.-

CONCEPTO DE CHAPA- CHAPA RIGIDA Dado un cuerpo cualquiera, cada pequeña parte del mismo tiene un peso el cual se puede representar con una fuerza

π

• Numerosas estructuras presentan un plano de simetría π en el cual yacen las

resultantes de las fuerzas actuantes sobre las mismas.- • Las fuerzas se pueden reemplazar por sus resultantes y el problema se reduce a

considerar un conjunto plano de fuerzas (el de las resultantes)que sustituyen a las fuerzas de la estructura.-

• Se pasa así de un problema de estática del espacio a un problema de estática en el plano.-

• Chapa es el plano de simetría de una estructura en el cual actúan las resultantes de

las fuerzas actuantes en la misma • CHAPA RIGIDA: Es la que no cambia su configuración frente a fuerzas exteriores • CHAPA RIGIDA LIBRE: Es aquélla que puede desplazarse en cualquier dirección en

el plano • CHAPA RIGIDA VINCULADA: Es aquélla en la que uno o más de sus puntos se

encuentran limitados en sus posibles desplazamientos.- GRADOS DE LIBERTAD DE UN PUNTO EN EL PLANO Son las posibilidades de desplazamiento arbitrario a dar 1 punto para fijar una nueva posición en el plano.- Un punto en el plano tiene 2 grados de libertad.- GRADOS DE LIBERTAD DE UNA CHAPA RIGIDA EN EL PLANO • Una chapa rígida en el plano tiene 3 grados de libertad • Una chapa en la cual se han suprimido los 3 grados de libertad constituye un sistema

Isostático • Es factible suprimir un mayor numero de grados de libertad de manera de obtener

sistemas en los cuales se han fijado más condiciones que las 3 estrictamente necesarias para inmovilizar una chapa = tales sistemas reciben el nombre de Hiperestáticos.-

VINCULO: Es la condición impuesta a un punto de permanecer inmóvil o describir una determinada trayectoria APOYOS La forma de realizar los vínculos en la práctica es mediante los apoyos (materialización física de los vínculos).- Los apoyos se clasifican en:

• a) APOYOS DE PRIMER ORDEN: Apoyos simples : Suprimen 1 grado de libertad

(biela o rodillo) Móvil • B) APOYOS DE SEGUNDO ORDEN: Apoyos dobles: Suprimen 2 grados de libertad Fijo • C) APOYOS DE TERCER ORDEN Empotramientos: Suprimen 3 grados de

libertad.- INMOVILIZACION DE UNA CHAPA MEDIANTE APOYOS Se deben suprimir los 3 grados de libertad de una chapa

a) Mediante 3 apoyos simples b) Mediante 1 apoyo doble y 1 simple c) Mediante 1 empotramiento REACCIONES DE VÍNCULO Se denominan reacciones de vínculo a las fuerzas que reemplazan a los mismos

La Reacción de Vínculo (que reemplaza) correspondiente a un apoyo móvil. Es una fuerza que pasa por el apoyo móvil y es normal a la dirección de desplazamiento del mismo

La Reacción de Vínculo correspondiente a un apoyo fijo es una fuerza que debe pasar por dicho apoyo.-

La reacción de Vínculo correspondiente a un empotramiento es 1 fuerza y un par

CONDICIONES DE EQUILIBRIO Σ x = 0 (sumatoria de proyecciones sobre el eje x = 0) Σ y = 0 (sumatoria de proyecciones sobre el eje y = 0) Σ M = 0 (sumatoria de momentos = 0)