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LA ESTÁTICA
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LA ESTÁTICA
La estática es una rama de la mecánica que estudia el equilibrio de fuerzas sobre un cuerpo en reposo.
- Análisis de estructuras
- El análisis estructural es el uso de las ecuaciones de la resistencia de materiales para encontrar los esfuerzos internos, deformaciones y tensiones que actúan sobre una estructura resistente
- Análisis de armaduras
- Tipos y características de las armaduras
- Las armaduras son estructuras ligeras para salvar grandes claros en techumbres de naves industriales y puentes.
- Existen varios tipos de armadura:
- Están hechas de barras de madera, aluminio y acero, formando triángulos.
- Sus elementos están unidos en sus extremos mediante articulaciones, por lo que solo trabajan a comprensión.
- Hay dos métodos para resolverlas
- Método de los nudos
- Consiste en el planteamiento de equilibrio mecánico de cada uno de los nodos o nudos de una armadura simple
- Para obtener las fuerzas internas, se aplican ecuaciones de equilibrio:
- ΣFx=0
- ΣFy=0
- Para obtener las fuerzas internas, se aplican ecuaciones de equilibrio:
- Consiste en el planteamiento de equilibrio mecánico de cada uno de los nodos o nudos de una armadura simple
- Método de las secciones
- Se divide la armadura en dos partes, de modo que la línea de separación corte tres barras
- Se utiliza en armaduras grandes
- Método de los nudos
- Hay dos métodos para resolverlas
- Elementos
- Cuerda superior
- Montante
- Nodo
- Cuerda inferior diagonal
- Existen varios tipos de armadura:
- Las armaduras son estructuras ligeras para salvar grandes claros en techumbres de naves industriales y puentes.
- Tipos y características de las armaduras
- Análisis de armaduras
- El análisis estructural es el uso de las ecuaciones de la resistencia de materiales para encontrar los esfuerzos internos, deformaciones y tensiones que actúan sobre una estructura resistente
- Centroides, momentos de inercia y fricción
- Centro de gravedad
- Es el punto de equilibrio del cuerpo o estructura. Está relacionado directamente con la estabilidad de la estructura.
- Cuanto menor es la distancia del centro de gravedad al centro de la estructura, será mucho más fácil resistir la fuerza.
- Es el punto de equilibrio del cuerpo o estructura. Está relacionado directamente con la estabilidad de la estructura.
- Centroides de área
- En una placa homogénea de espesor uniforme, el centro de gravedad G coincide con el centroide C del área A .
- La determinación del centro de gravedad de un alambre homogéneo de sección transversal uniforme que está contenido en un plano, se reduce a la determinación del centroide C de la línea L.
- Se representa de la forma: C=(X,Y)
- En una placa homogénea de espesor uniforme, el centro de gravedad G coincide con el centroide C del área A .
- Momento de inercia de un área
- Este momento refleja la distribución de masa de un cuerpo o de un sistema de partículas en rotación, respecto a un eje de giro
- También se conoce como el segundo momento del área
- Se representa con la expresión:
- lx=∫y^2da
- ly=∫x^2da
- Se representa con la expresión:
- También se conoce como el segundo momento del área
- Unidades de medida
- in^4
- mm^4
- cm^4
- m^4
- ft^4
- Este momento refleja la distribución de masa de un cuerpo o de un sistema de partículas en rotación, respecto a un eje de giro
- Momento polar de inercia
- Es una cantidad que se utiliza para describir la resistencia a la deformación por torsión, en objetos cilíndricos con una sección transversal invariante y sin alabeo significativo o deformación fuera del plano.
- Utiliza las coordenadas polares (P,Ø) en lugar de las rectangulares (X,Y)
- Se expresa: JO=∫p^2dA
- Utiliza las coordenadas polares (P,Ø) en lugar de las rectangulares (X,Y)
- Es una cantidad que se utiliza para describir la resistencia a la deformación por torsión, en objetos cilíndricos con una sección transversal invariante y sin alabeo significativo o deformación fuera del plano.
- Radio de giro de un área
- Es la forma en la cual el área transversal o una distribución de masa se distribuye alrededor de su eje centroidal.
- El radio de giro de un área con respecto a un eje particular es igual a la raíz cuadrada del cociente del segundo momento de área dividido por el área
- El radio de giro de un área con respecto a un eje particular es igual a la raíz cuadrada del cociente del segundo momento de área dividido por el área
- Es la forma en la cual el área transversal o una distribución de masa se distribuye alrededor de su eje centroidal.
- Teorema de Steiner o de ejes paralelos
- Se usa para transformar momentos de inercia de área en un eje que va paralelo al eje del centroide (gravedad).
- Dado un eje que pasa por el centro de masa de un sólido y dado un segundo eje paralelo al primero, el momento de inercia de ambos ejes está relacionado mediante la expresión:
- Dado una base vectorial B el tensor de inercia según esa base respecto al centro de masas y respecto a un punto diferente del centro de masas están relacionados por la relación:
- La regla de los ejes paralelos también puede aplicarse al segundo momento de área (momento de inercia planar) para una región plana D:
- En mecánica clásica, el teorema de Steiner puede ser generalizado para calcular un nuevo tensor de inercia Jij a partir de un tensor de inercia sobre el centro de masas Iij cuando el punto pivotante es un desplazamiento a del centro de masas:
- Para los momentos de tercer orden se tiene la expresión:
- Dado un eje que pasa por el centro de masa de un sólido y dado un segundo eje paralelo al primero, el momento de inercia de ambos ejes está relacionado mediante la expresión:
- Se usa para transformar momentos de inercia de área en un eje que va paralelo al eje del centroide (gravedad).
- Producto de inercia
- Se obtiene como la distancia al eje x por la distancia al eje y de los distintos puntos del sólido
- Éste proporciona una indicación de la simetría de la sección respecto los ejes x e y; a menor simetría, mayor valor del producto de inercia.
- Cálculo en el caso de un sólido continuo:
- El momento de inercia se obtiene como la distancia al cuadrado de los distintos puntos del sólido al eje de rotación. Esto es:
- Momento de inercia respecto el eje x:
- Momento de inercia respecto el eje y:
- Momento de inercia respecto el eje x:
- El momento de inercia se obtiene como la distancia al cuadrado de los distintos puntos del sólido al eje de rotación. Esto es:
- Cálculo en el caso de un sólido discreto:
- Si el sólido está formado por n piezas, en las que la pieza i tiene un área Ai , los momentos y productos de inercia se obtienen como:
- Si el sólido está formado por n piezas, en las que la pieza i tiene un área Ai , los momentos y productos de inercia se obtienen como:
- Rotación del momento de inercia:
- Momentos y productos de inercia:
- Momentos y productos de inercia:
- Cálculo en el caso de un sólido continuo:
- Éste proporciona una indicación de la simetría de la sección respecto los ejes x e y; a menor simetría, mayor valor del producto de inercia.
- Se obtiene como la distancia al eje x por la distancia al eje y de los distintos puntos del sólido
- Módulo de sección
- Viene a ser la carga máxima que puede soportar un material, que esta siendo sometido a una fuerza de tracción.
- El cálculo de esta magnitud se lleva a cabo a partir de la forma y de la dimensión de la sección transversal, dando lugar a una representación de la relación existente entre la máxima tensión sobre ella y la cantidad de esfuerzo aplicado.
- se calcula multiplicando la base al cuadrado por la altura y dividiéndolo entre seis
- se calcula multiplicando la base al cuadrado por la altura y dividiéndolo entre seis
- El cálculo de esta magnitud se lleva a cabo a partir de la forma y de la dimensión de la sección transversal, dando lugar a una representación de la relación existente entre la máxima tensión sobre ella y la cantidad de esfuerzo aplicado.
- Viene a ser la carga máxima que puede soportar un material, que esta siendo sometido a una fuerza de tracción.
- Centro de gravedad
- Análisis de estructuras
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Informações
- Descrição
- Mapa Mental sobre LA ESTÁTICA, criado por Joan Urbano em 13-04-2022.
- Criado por
- Joan Urbano · abr 2022
- Atualizado
- 10 mai 2022
- Visualizações
- 1
- Avaliação