Análisis Estructural I
Topic outline
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En esta unidad se presentan los objetivos de la asignatura y se plantean las hipótesis en las cuales se basa el desarrollo del curso.
También se revisan los sistemas isostáticos mediante la presentación de ejercicios de ejemplos y la resolución de los problemas del Trabajo Práctico 1.
Agrupados en la Carpeta Materiales de Cátedra, en el directorio Unidad 1 se dispone de material de estudio.
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En esta unidad se presentan conceptos relacionados con Trabajo y Energía de deformación en una estructura que son de utilidad para calcular desplazamientos de interés.
Se define el concepto de elástica de deformación o deformada y se muestra como se puede utilizar la misma para calcular desplazamientos, giros nodales y giros relativos, debido a acciones mecánicas y también a acciones térmicas.
Además se enuncian Teoremas Energéticos de interés y se discute con detalle la noción de Trabajo Virtual y el empleo del Teorema de Trabajos Virtuales para calcular desplazamientos y rotaciones, tanto bajo la acción de cargas mecánicas como bajo acciones térmicas.
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En esta unidad se presenta el Método de las Fuerzas, que es uno de los dos grandes Métodos para calcular estructuras hiperestáticas, llamado así porque las incógnitas son de tipo estático. Pueden ser reacciones de vínculo o bien esfuerzos internos, los cuales se determinan al definir el llamado Sistema Fundamental, como se verá en clase.
Es muy importante manejar bien los conceptos de base: a) Trazado de diagramas de esfuerzos característicos en sistemas isostáticos; b) Cálculo de desplazamientos mediante el TTV; c) Trazado e interpretación de la elástica de deformación.
En una estructura hiperestática las acciones pueden ser cargas propiamente dichas, acciones térmicas o descensos de apoyo.
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Responder las siguientes preguntas
1. Ver las preguntas del final de la página 1 del apunte isostáticos1.pdf (Cálculo de la Viga Gerber)
2. Resolver los ejercicios indicados en el fichero actividad1.pdf, disponible en la Carpeta de la Unidad 1 de la Carpeta de Materiales de Cátedra. -
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Resolver y entregar los ejercicios 1, 3, 4 y 5 de la primera parte del TP1-2.
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Resolver la viga continua de tres tramos, sometida a una carga distribuida, que se explicó mediante los problemas de ejemplo 1 y 2 en la clase del 12-4-2021 y enviarla por pdf al correo de la cátedra.
Se entrega un documento por grupo, todos los alumnos deben subir al aula abierta copia en pdf del correo electrónico enviado al correo de la cátedra
La consigna se envió mediante un correo electrónico.
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Se deberán entregar correctamente resueltos los Problemas 3, 4 y 5 del Trabajo Práctico 3. Se entregará un trabajo por grupo. El mismo se enviará por correo electrónico a la dirección aei.fing.uncuyo@gmail.com Todos los integrantes del grupo deberán cargar en el aula abierta una impresión en pdf del correo enviado o una captura de pantalla del mismo.
El enunciado de dichos problemas consta en el Trabajo Práctico 3. Los problemas citados se han realizado en clase, siguiendo los lineamientos indicados en la primera parte de la clase y el trabajo en común que se llevó a cabo en la segunda parte.
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Se deberá entregar correctamente resueltos el Problema 8 II del Trabajo Práctico 3. Se entregará un trabajo por grupo. El mismo se enviará por correo electrónico a la dirección aei.fing.uncuyo@gmail.com Todos los integrantes del grupo deberán cargar en el aula abierta una impresión en pdf del correo enviado o una captura de pantalla del mismo.
El enunciado de dicho problema consta en el Trabajo Práctico 3. Este problema se ha discutido en la clase del lunes 19-4, siguiendo los lineamientos indicados en la primera parte de la clase y el trabajo en común que se llevó a cabo en la segunda parte.
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La actividad 1 de la Unidad 4 se plantea como una oportunidad para resolver problemas de estructuras hiperestáticas mediante el Método de los Desplazamientos. Dado que se trata de introducir la práctica del tema, que ya se ha discutido en la Teoría e incluso se ejercitó en la segunda parte de la clase Teórico Práctica del lunes 26-4-2021, en esta actividad se van a resolver problemas de vigas continuas.
Para ello se resolverán los Problemas 1, 2 y 3 del Trabajo Práctico 4, que en todos los casos requieren la solución de una viga continua de tres tramos, en un caso con voladizos, y presenta un enfoque conceptual similar, pero distinta complejidad en el cálculo de los términos de carga, o, por ejemplo, en la consideración de las luces de los vanos.
Como se ha señalado, la metodología, tanto en cuanto al planteo como a la solución, es muy similar y al respecto se brindaron comentarios en la Clase Teórico Práctica y también se responderán dudas y consultas en las clases de Consulta.
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La actividad 2 de la Unidad 4 continúa con la resolución de problemas de estructuras hiperestáticas mediante el Método de los Desplazamientos.
Para ello se resolverán los Problemas 7 I y 7 II del Trabajo Práctico 4, que en ambos casos los requiere la solución de sendos pórticos.
Los problemas discutieron en la clase del pasado viernes 30-4. A partir de lo tratado en clase se cuenta con información y explicaciones para la resolución de los problemas citados. En la clase Teórico Práctica del lunes 23-4, también se explicó el cálculo de pórticos mediante el Método de los Desplazamientos. Ver fichero "ejemplosU4.pdf" disponible en la carpeta de ficheros de la Unidad 4.
También se responderán dudas y consultas en las clases de Consulta.
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La actividad 2 de la Unidad 4 continúa con la resolución de problemas de estructuras hiperestáticas mediante el Método de los Desplazamientos.
Para ello se resolverán los Problemas 4 y 5 del Trabajo Práctico 4, que en ambos casos los requiere la solución de la misma viga continua del problema 3, sometida a descenso de apoyos y acciones térmicas, respectivamente.
Los problemas discutieron en la clase Teórico Práctica del lunes 3-5. A partir de lo tratado en clase se cuenta con información y explicaciones para la resolución de los problemas citados. Ver fichero "ejemplosU4_temp_da.pdf" disponible en la carpeta de ficheros de la Unidad 4. También se responderán dudas y consultas en las clases de Consulta.
Tenga en cuenta que las rigideces y la matriz de rigidez ya se calcularon en el problema 3. Solamente se deben calcular los términos independientes para el problema 3 (descenso de apoyo) y problema 4 (temperatura)
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La actividad 4 de la Unidad 4 continúa con la resolución de problemas de estructuras hiperestáticas mediante el Método de los Desplazamientos. Para ello se resolverán los Problemas 8 I y 8 II del Trabajo Práctico 4, que en ambos casos los requiere la solución de sendos pórticos, teniendo en cuenta las condiciones de simetría y antisimetría.
Los problemas discutieron en la clase Teórico Práctica del lunes 3-5, en la cual se discutió la descomposición del estado de carga general en dos estados uno simétrico y otro antisimétrico y se plantearon las incógnitas cinemáticas para cada caso.
Para la resolución pueden seguirse los pasos empleados en el cálculo de los problemas 7 I y 7 II y también los ejemplos incluidos en el fichero "ejemplosU4.pdf" disponible en la carpeta de ficheros de la Unidad 4.
También se responderán dudas y consultas en las clases de Consulta.
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Tarea Individual que consiste en resolver el ejercicio I.1 del TP5, tal como se anunció en la clase del viernes.
El fichero excel se envía con el nombre del alumno al correo de la cátedra y, a manera de constancia, se carga en el aula una impresión en pdf del correo enviado.