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Modelado de Sistemas Estructurales.
Sistemas Estructurales IIA15. FADULA
Lp. Sem U15. FADULA. Depto Tecnología de la ConstrucciónClase 04
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ModeladoPor qué necesitamos el Modelado en SS.EE?
•Análisis: Para conocer como una estructura se comportará en términos de tomar decisiones•Predición: Conocer las consecuencias de nuestras decisiones.
Nos interesa el Comportamiento mecánico, en termino de Formas
Mecánicas
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¿Qué es el Modelado Estructural?
Uno puede distinguir :Modelos Físico/ExperimentalModelo Matemático.Modelos Físicos
Una representación tangible de una estructura, algunas veces a escala natural con escala de tiempo, mas frecuentemente con escalas reducidas espaciales y de tiempo
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¿Qué es el Modelado Estructural?
Modelos MatemáticosUna representación intangible de una estructura, algunas veces en forma analítica, mas frecuentemente en forma computacional
Uno puede distinguir :Modelos Físico/ExperimentalModelo Matemático.
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• Se usa el Reduccionismo.• La Escala juega un papel muy importante en las
decisiones del Modelado• Las propiedades y las interacciones entre las
partes constituyentes varian a diferentes escalas• Algo importante: Objetivos de Modelado P.E. Que tan preciso deseamos la prediccion de desplazamientos de la columna central del 3er piso de un edificio?
Comportamiento macroscópico coherente
¿Qué es el Modelado Estructural?
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Modelos Estructurales
Aspectos a ser considerados en la Idealización:GeometríaCinemáticaRelaciones Constitutivas (relación esfuerzo/deformación)Cargas, condiciones de borde
¿Será un buen modelo matemático?¿Qué constituye un buen modelo matemático?
Idealización matemática
Idealizacion.Existe como una imagen mental o no real, imaginaria solamente
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Idealizaciones.
Geometría ¿Qué tipo de idealizaciones ve? ¿Cuáles son razonables? ¿Que tipo de incertidumbres
están asociadas?
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Idealizaciones.
Geometría
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Idealizaciones.
Geometría
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Idealizaciones.Geometría
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Tipos de Modelos Estructurales
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1. Componentes -columnas, vigas, juntas, etc…
2. Subensamblajes -viga-columna-losa cruciforme
3. Subestructura -Pórticos, Techos, fundaciones, etc…
4. Estructuras -Edificios, puentes, estructuras espaciales
Tipos de Modelos Estructurales
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Idealizaciones.Material
¿Dónde medimos E?
¿Cuál es el mas preciso?
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Idealizaciones.Material
Pendiente= ‘Módulo de Young “E”
sE
e
Suponemos que el Material es: Elástico lineal, Homogéneo, Isotrópico
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Idealizaciones.Material
Strain
Str
ess
¿Qué sucede si nuestro material es Inelástico??
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Idealizaciones.Cinemática
Suposiciones en SEI:Los desplazamientos y deformaciones eran muy pequeñas.Las deformaciones de la estructura deformada es tan pequeña que puede despreciarse
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Idealizaciones.Cinemática Apoyos y
Conexiones
Idealizacion Simbólica Correspondiente
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Idealizaciones.Cinemática Apoyos y
Conexones
Incógnitas y Variables conocidas
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Idealizaciones.Cinemática Apoyos y
Conexiones
1 Estática2 Cinemática
1 Estática2 Cinemática
1 Estática2 Cinemática
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Idealizaciones.Cinemática Apoyos y
Conexiones
1 Estática2 Cinemática
1 Estática2 Cinemática
1 Estática2 Cinemática
3 Estática0 Cinemática
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ModeladoRedundancia y Grados de Libertad
¿Que nota en la columna de Incógnita?
Cada condición de apoyo y conexión implica información estática o cinemática, algo qué conocemos o no acerca de las fuerzas o desplazamientos.
Un desplazamiento conocido implica una fuerza desconocida
grados de libertad = incógnitas cinemáticas = indeterminación cinemática
indeterminación =estática= incógnitas estáticas - # ecuaciones de equilibrio
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ModeladoRedundancia y Grados de Libertad
Idealización
Idealización Simbólica Correspondiente
¿Qué es conocido? ¿Incógnita?
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Idealizaciones.Cargas
1 Estática2 Cinemática
1 Estática2 Cinemática
Las cargas que una estructura soportará durante su vida útil, tal vez no sean conocidas
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¿Preguntas?
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Tarea
Organizar y Planificar Práctica de Laboratorio para Determinar los Esfuerzos de Tracción y Compresión de los materiales de los Modelos Físicos a Escala que se construirán en el Semestre.1.- Selección de Materiales (arcilla, concreto, madera, balsa.2.- Definición del programa de ensayos. (Tracción y Compresión).3.- Definición de las probetas de ensayo.4.- Planificación (incluye calendario, actividades, tareas, recursos, etc) de las Prácticas.