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ENLACES Y EQUILIBRIO

ENLACES Los enlaces o vínculos son las soluciones de unión de los elementos estructurales entre sí o con el medio externo que los recibe. Tipos de enlaces • Interiores: enlaces entre dos barras de la estructura • Exteriores: enlaces entre la estructura y el terreno Funciones:   

Asegurar el equilibrio estático de la estructura Transmitir las cargas de unas barras a otras y al terreno. Controlar los movimientos y deformaciones de la estructura

Deformada: es la curva que adopta la barra al deformarse bajo la acción de las cargas. Desplazamiento: Movimiento de traslación de un punto de la barra al deformarse. En general tiene dos componentes: vertical y horizontal.

Giro: Ángulo que forma la tangente a la deformada en un punto con la barra indeformada.

Los enlaces afectan al comportamiento de la estructura:  

Coaccionando sus movimientos. Aplicando fuerzas para conseguir esa coacción

Coacción: desplazamiento o giro impedido en el enlace. Reacción: fuerza o momento necesario para impedirlo. Tipos de enlaces externos: se caracterizan por el nivel de coacción que ejercen sobre el movimiento de la barra. ENLACES EXTERIORES Se definen tres tipos básicos de enlaces exteriores: 

Apoyos: la reacción es una fuerza perpendicular al plano de apoyo. Normalmente relacionado con el movimiento horizontal debido a acciones térmicas.  impide el desplazamiento en dirección perpendicular al plano de apoyo.  permite:

o o 



El desplazamiento en la dirección del plano de apoyo. El giro de la barra en ese punto.

Articulaciones: • Impide el desplazamiento en todas direcciones. • Permite el giro de la barra en ese punto.

Se usa para que las estructuras sean isostáticas y para no transmitir momentos a donde se apoya la estructura. Empotramientos  Impide o El desplazamiento en todas direcciones. o El giro de la barra en ese punto. Las reacciones del terreno en el empotramiento: Se usa por: • La conveniencia de hacer la estructura hiperestática. • La necesidad de estabilizar la estructura frente a acciones horizontales

ENLACES INTERNOS Son la unión entre dos o más barras. Hay dos tipos: Unión articulada o rótula: • Impide el desplazamiento relativo entre las dos barras que une y permite el giro relativo entre las dos barras que une. Transmite fuerzas, pero no momentos. El flector siempre es cero en la unión articulada. Unión rígida o empotrada • Impide el desplazamiento y el giro relativo entre las dos barras que une. El ángulo que forman las barras en el nudo se conserva. Transmite fuerzas y momentos. El flector nunca es cero en la unión rígida. CÓMO SOSTENER UNA ESTRUCTURA Estructura isostática  

El número mínimo de coacciones entre los enlaces debe ser 3. Si tiene 3, es isostática. Las reacciones pueden calcularse con las ecuaciones de equilibrio.

Estructura hiperestática  

Si la estructura tiene más de tres coacciones es hiperestática. El grado hiperestático es el número de coacciones en exceso. Las reacciones no pueden calcularse con las ecuaciones de equilibrio.

Mecanismo Si la estructura tiene menos de 3 coacciones es un mecanismo (c < 3). En un mecanismo el equilibrio estático no se alcanza. Al aplicarle la carga, un mecanismo se pone en movimiento sin deformarse.

Para que una estructura sea estable: El número de coacciones debe ser igual o mayor de 3, y deben estar dispuesta de forma adecuada.

EQUILIBRIO Equilibrio: Estado de un cuerpo cuando fuerzas encontradas que obran en él se compensan destruyéndose mutuamente. Para que un sistema de fuerzas esté en equilibrio, debe cumplirse 2 ecuaciones:

Para calcular reacciones: 1. 2. 3. 4.

Dibujar la estructura con las cargas exteriores. Dibujar las reacciones en cada enlace de la estructura, suponiendo su sentido. Aplicar las ecuaciones de equilibrio para calcular las reacciones. Si alguna reacción tiene signo negativo, su sentido es contrario al supuesto inicialmente

La carga uniforme y la triangular pueden sustituirse por su resultante para calcular las reacciones (solo para calcular las reacciones)