Fase 3

Fase 3

1. Vigas, armaduras, marcos y cables

   • Grados de libertad
     • Los grados de libertad permiten conocer si un elemonto puede rotar y trasladarse
       • En el plano
       • En el espacio
   • Tipos de apoyos y cargas
     • Tipos de cargas
     • Tipos de apoyos
   • Clasificación de estructuras
     • Isostática, I=E , sistema compatible y determinado
     • Hipostática, I<E, sistema incompatible que no tiene solución
     • Hiperestática, I> E, sistema compatible e indeterminado y tiene un número infinito de soluciones
   • Elementos mecánicos
     • Momento flexionante (M)
     • Fuerza cortante (V)
     • Fuerza normal (N)
   • Convención de signos
   • Vigas
     • Reacciones, diagramas de cortante y momento
       • Los diagramas de los elementos mecanicos son una representacion grafica del valor que tiene la fuerza cortante, V, yel momento flexionante, M, en diferentes secciones
     • Vigas Gerber
       • La viga Gerber es un elemento estructural que puede ser isostatico o hiperestatico, que disminuye su rigidez mediante el uso de articulaciones
         • Al colocar una articulación, se tiene que la suma de los momentos flexionantes a la derecha y a la izquierda vale cero.
   • Tipos y características de las armaduras
     • • El calculo de una armadura consiste en obtener las fuerzas de tensión y compresión que actuan en todas las barras.
         • Metodo de los nudos
           • Consiste en asignar una referencia a los nodos, y a cada uno se le hace un diagrama de cuerpo libre para formular las ecuaciones
         • Metodo de secciones
           • Consiste en calcular el área que se genera debajo de la curva del diagrama de fuerza cortante asi obteniendo el diagrama de momento flector
   • Marcos simples
     • Los marcos simples son elementos estructurales formados por trabes (elementos dispuestos en forma horizontal) y columnas (elementos dispuestos de forma vertical)
       • En los puntos donde el eje cambia de dirección se conocen como nudos
         • Esta estructura recibe el nombre de marco cuando su eje longitudinal esta formado por lineas rectas. El procedimiento de calculo de los marcos es similar al de las vigas
   • Cables con carga concentrada
     • Cable parabólico debido a la carga uniforme repartida, según un eje horizontal.
     • cable catenario debido a la carga uniforme repartida, segun el eje del cable.
     • Cable de elementos rectilineos debidos a las cargas verticales concentradas

2. Centroides, momentos de inercia y fricción

   • Centros de gravedad
     • El peso de un cuerpo rígido se encuentra distribuido en todo su volumen y se idealiza como un vector que apunta hacia el centro de la Tierra
   • Centroides de áreas
   • Momento
     • Momento de inercia de un área
       • Cuanto mayor es la masa de un objeto, mas difícil es ponerlo en rotación o bien de tener su rotación alrededor de un eje.
       • El momento de inercia depende de la distribución de la masa del cuerpo rígido. Cuanto mayor es la distancia del centroide de la masa al eje, mayor será su momento de inercia
     • Momento polar de inercia
       • El momento polar de inercia se utiliza normaimente en problemas relacionados con torsion de ejes de sección transversal circular y rotación de cuerpos rigidos
   • Radio de giro de un área
     • El radio de giro de un area se define como la distancia normal del eje al centroIde; la cual, al elevarla al cuadrado y multiplicarla por el area
   • Teorema de Steiner o de ejes paralelos
     • Consiste en transportar el momento de inercia de un área con respecto a un eje que pasa por su cenroide hacia un eje paralelo arbitrario
   • Módulo de sección
     • Es la carga máxima que puede soportar un material, que esta siendo sometido a una fuerza de tracción.
   • Fricción
     • Leyes de la fricción
       • Cuando se tiene un cuerpo rigido en contacto con una superticie, se produce una fuerza tangencial a dicha superticie o fuerza de friccion, la cual se opone al deslizamiento
     • Coeficientes de fricción
       • Los coeficientes de friccion dependen de la rugosidad o aspereza de la superticie de contacto. Estos son adimensionales
     • Angulos de fricción
       • La fuerza normal, N, y la fuerza de friccion, F Se pueden combinar en una resultante, la cual tiene las propiedades de un vector: origen, magnitud, dirección y sentido
         • La dirección se representa como el ángulo que forma la resultante con una linea de referencia
   • Producto de inercia
     • Se obtiene al integrar el producto de cada diferencial de área por las distancias normales x y y del centroide del área a los ejes coordenados centroidales.

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