1
Para que sirve el método de las
deformaciones?
2
El método de las deformaciones resuelve los esfuerzos internos en las barras
de una estructura, en función de los giros de nudos y de barras a determinar,
que se obtienen planteando ecuaciones de equilibrio de la estructura.
Mas precisamente resuelve los momentos finales en los extremos de c/u de
las barras que dependen justamente de los giros de sus nudos extremos y del
giro de la barra.
“Las incógnitas a determinar son deformaciones (giros de nudos y de barras)”.
1) Ver si es una estructura a nudo fijo o desplazable
2) Ver en que plano cortar la estructura según su desplazamiento y como mirarla.
3) Ver que nudos y barras se giran y se desplazan y su signo correspondiente.
4) Determino Kab y sus Me
ab.
5) Ecuación de nudo.
6) Ecuación de desplazamiento.
7) Determino ϕ y ψ a través de sistema de ecuaciones de incógnitas.
8) Verificación de equilibrio de fuerzas horizontales a nivel.
9) Ecuación de barra (Mab)
10) Verificaciones ΣM = 0 ; ΣFh = 0 ; ΣFv = 0 de cada barra.
11) Esfuerzo de corte (Qab)
12) Esfuerzos normales
13) Diagramas M, Q y N.
14) Verificación de equilibrio global de la estructura ΣFx = 0 ; ΣFy = 0 ; ΣMi = 0.
Pasos del método de deformaciones:
3
Es a NUDO FIJO porque no está aplicada una fuerza colineal a algún eje de barra
que no la respalde un apoyo.
Por lo tanto, no hay forma de desplazar al nudo en el sentido horizontal y vertical.
1 - ¿Como es una estructura a nudo fijo y desplazable?
4
Es a NUDO DESPLAZABLE cuando una barra por causa de una fuerza exterior se desplaza.
Por lo tanto, se puede desplazar al nudo en el sentido horizontal o vertical dependiendo de cómo este
la barra y como este aplicada la F.
Si sobre ese eje hay aplicada una fuerza exterior tanto puntual como distribuida uniforme o triangular.
Por consecuencia cuando un NUDO se desplaza las barras que intersecan con ese nudo giran.
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6
Es a NUDO FIJO porque es
simétrica.
Es a NUDO DESPLAZABLE
porque aunque se le aplica
una fuerza puntual vertical en
el medio, el apoyo cambia
por ende deja de ser una
estructura simétrica.
7
Es a NUDO FIJO porque al ser
barras diagonales, si bien hay
una pequeño giro en los giros,
no se desplazan.
Es a NUDO DESPLAZABLE
porque la viga no tiene
ninguna restricción al
desplazamiento en x-x.
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Es a NUDO DESPLAZABLE
porque la viga no tiene
ninguna restricción al
desplazamiento en x-x.
Y la fuerza puntual sobre la
primer columna, produce una
acción en la viga.
Es a NUDO DESPLAZABLE
porque la viga no tiene
ninguna restricción al
desplazamiento en x-x.
Y la fuerza puntual sobre el
voladizo, produce un
momento en la columna, que
a su vez este produce una
acción en la viga.
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10
Es a NUDO DESPLAZABLE porque la viga no tiene ninguna restricción al desplazamiento en x-x.
Y la fuerza distribuida uniforme vertical sobre la viga, produce un descenso y a su vez el
desplazamiento en X de la viga.
2- Como me doy cuenta de como cortar la estructura y si mirar
para un lado, para el otro o ambos?
11
Básicamente, corto a un lado u
otro del nivel que se desplaza, o a
ambos lados. Depende del
conocimiento de las proyecciones
de las fuerzas.
Y miro hacia un lado o al otro o
ambos, si tengo incógnitas de
vínculos es decir, apoyos.
K3
K3
K3
K2
K3
K3
K3
K2
1 2
3 4
5
1 2
3 4 5
L23 = 3 m
L34 = 3 m
L12 = 3 m
3- Como giran los nudos y barras?
12
4- Determino Kab según el tipo de barra que sea?
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K2
K3
K3 K3
Detalle Nudo 2
Detalle Nudo 4
Detalle Nudo 2
Detalle Nudo 4
K3
K2
K3 K3
• K3: Empotramiento perfecto o empotramiento elástico (dos o más barras que concurren). Debe restringir
(X;Y;M).
• K2: Nudos articulados, apoyos móviles o apoyo fijo en el extremo. Debe restringir (X;Y).
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K2
K3
K3 K3
K3
K2
K3 K3
K’3-4
K2-3
K1-2
K1-2
K2-3
K’3-4
15
5- Ecuación de nudo fijo
16
Ecuación de nudo desplazable
17
18
Ecuación de nudo desplazable
�.
6- Ecuación de desplazamiento
19
Plantean el equilibrio de las fuerzas que actúan en las secciones de los elementos
estructurales afectados por un corte.
Ecuación de nudo desplazable
20
�.
NOTA: En la suma algebraica se debe interpretar el signo de cada M.
21
Las Ph representan a las acciones externas colineales a la barra de desplazamiento y las
Acc Q representan las acciones en el extremo que coincide con la barra de desplazamiento
(es igual a las reacciones en ese extremo pero cambiándole de signo).
Saco de la tabla 4 como si fueran bi-articulada las reacciones y luego le cambio el signo
para obtener “Acc Q”.
22
23
Y se le debe cambiar el sentido por
que en la tabla 4 son reacciones.
24
Para no confundirse
con la nomenclatura
genérica en el giro de
nudo a y b, tomen “b”
como el giro incógnita.
El Me 35, no va
porque el voladizo
no tiene rigidez,
solo se Toma AQ
en el nudo 3.
Convención + porque
esta a favor de gravedad
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28
8 – Verificación de equilibrio de fuerzas horizontales a nivel:
7- Determino φ y ψ
9 – Diagramas de esfuerzos:
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Verificaciones:
Σ Fx = 0
Σ Fy = 0
Σ M = 0
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3 - Apunte práctico de MD y CROSS.pdf

  • 1.
  • 2.
    Para que sirveel método de las deformaciones? 2 El método de las deformaciones resuelve los esfuerzos internos en las barras de una estructura, en función de los giros de nudos y de barras a determinar, que se obtienen planteando ecuaciones de equilibrio de la estructura. Mas precisamente resuelve los momentos finales en los extremos de c/u de las barras que dependen justamente de los giros de sus nudos extremos y del giro de la barra. “Las incógnitas a determinar son deformaciones (giros de nudos y de barras)”.
  • 3.
    1) Ver sies una estructura a nudo fijo o desplazable 2) Ver en que plano cortar la estructura según su desplazamiento y como mirarla. 3) Ver que nudos y barras se giran y se desplazan y su signo correspondiente. 4) Determino Kab y sus Me ab. 5) Ecuación de nudo. 6) Ecuación de desplazamiento. 7) Determino ϕ y ψ a través de sistema de ecuaciones de incógnitas. 8) Verificación de equilibrio de fuerzas horizontales a nivel. 9) Ecuación de barra (Mab) 10) Verificaciones ΣM = 0 ; ΣFh = 0 ; ΣFv = 0 de cada barra. 11) Esfuerzo de corte (Qab) 12) Esfuerzos normales 13) Diagramas M, Q y N. 14) Verificación de equilibrio global de la estructura ΣFx = 0 ; ΣFy = 0 ; ΣMi = 0. Pasos del método de deformaciones: 3
  • 4.
    Es a NUDOFIJO porque no está aplicada una fuerza colineal a algún eje de barra que no la respalde un apoyo. Por lo tanto, no hay forma de desplazar al nudo en el sentido horizontal y vertical. 1 - ¿Como es una estructura a nudo fijo y desplazable? 4
  • 5.
    Es a NUDODESPLAZABLE cuando una barra por causa de una fuerza exterior se desplaza. Por lo tanto, se puede desplazar al nudo en el sentido horizontal o vertical dependiendo de cómo este la barra y como este aplicada la F. Si sobre ese eje hay aplicada una fuerza exterior tanto puntual como distribuida uniforme o triangular. Por consecuencia cuando un NUDO se desplaza las barras que intersecan con ese nudo giran. 5
  • 6.
    6 Es a NUDOFIJO porque es simétrica. Es a NUDO DESPLAZABLE porque aunque se le aplica una fuerza puntual vertical en el medio, el apoyo cambia por ende deja de ser una estructura simétrica.
  • 7.
    7 Es a NUDOFIJO porque al ser barras diagonales, si bien hay una pequeño giro en los giros, no se desplazan. Es a NUDO DESPLAZABLE porque la viga no tiene ninguna restricción al desplazamiento en x-x.
  • 8.
    8 Es a NUDODESPLAZABLE porque la viga no tiene ninguna restricción al desplazamiento en x-x. Y la fuerza puntual sobre la primer columna, produce una acción en la viga. Es a NUDO DESPLAZABLE porque la viga no tiene ninguna restricción al desplazamiento en x-x. Y la fuerza puntual sobre el voladizo, produce un momento en la columna, que a su vez este produce una acción en la viga.
  • 9.
  • 10.
    10 Es a NUDODESPLAZABLE porque la viga no tiene ninguna restricción al desplazamiento en x-x. Y la fuerza distribuida uniforme vertical sobre la viga, produce un descenso y a su vez el desplazamiento en X de la viga.
  • 11.
    2- Como medoy cuenta de como cortar la estructura y si mirar para un lado, para el otro o ambos? 11 Básicamente, corto a un lado u otro del nivel que se desplaza, o a ambos lados. Depende del conocimiento de las proyecciones de las fuerzas. Y miro hacia un lado o al otro o ambos, si tengo incógnitas de vínculos es decir, apoyos.
  • 12.
    K3 K3 K3 K2 K3 K3 K3 K2 1 2 3 4 5 12 3 4 5 L23 = 3 m L34 = 3 m L12 = 3 m 3- Como giran los nudos y barras? 12
  • 13.
    4- Determino Kabsegún el tipo de barra que sea? 13 K2 K3 K3 K3 Detalle Nudo 2 Detalle Nudo 4 Detalle Nudo 2 Detalle Nudo 4 K3 K2 K3 K3 • K3: Empotramiento perfecto o empotramiento elástico (dos o más barras que concurren). Debe restringir (X;Y;M). • K2: Nudos articulados, apoyos móviles o apoyo fijo en el extremo. Debe restringir (X;Y).
  • 14.
  • 15.
  • 16.
    5- Ecuación denudo fijo 16
  • 17.
    Ecuación de nudodesplazable 17
  • 18.
    18 Ecuación de nudodesplazable �.
  • 19.
    6- Ecuación dedesplazamiento 19 Plantean el equilibrio de las fuerzas que actúan en las secciones de los elementos estructurales afectados por un corte.
  • 20.
    Ecuación de nudodesplazable 20 �. NOTA: En la suma algebraica se debe interpretar el signo de cada M.
  • 21.
  • 22.
    Las Ph representana las acciones externas colineales a la barra de desplazamiento y las Acc Q representan las acciones en el extremo que coincide con la barra de desplazamiento (es igual a las reacciones en ese extremo pero cambiándole de signo). Saco de la tabla 4 como si fueran bi-articulada las reacciones y luego le cambio el signo para obtener “Acc Q”. 22
  • 23.
    23 Y se ledebe cambiar el sentido por que en la tabla 4 son reacciones.
  • 24.
    24 Para no confundirse conla nomenclatura genérica en el giro de nudo a y b, tomen “b” como el giro incógnita. El Me 35, no va porque el voladizo no tiene rigidez, solo se Toma AQ en el nudo 3. Convención + porque esta a favor de gravedad
  • 25.
  • 26.
  • 27.
  • 28.
    28 8 – Verificaciónde equilibrio de fuerzas horizontales a nivel: 7- Determino φ y ψ
  • 29.
    9 – Diagramasde esfuerzos: 29
  • 30.
  • 31.
    Verificaciones: Σ Fx =0 Σ Fy = 0 Σ M = 0 31
  • 32.
  • 33.