En este paso debemos encontrar el equilibrio global en estructuras, se basa en hallar la fuerza total, los caminos materiales hacia los apoyos y equilibrar las reacciones.
100 – Introducción al tema de equilibrio
En la introducción al tema de equilibrio, nos enfocamos en los procesos clave para dimensionar secciones en estructuras. El primer paso es obtener o crear un modelo simplificado que permita leer el sistema estructural con sus piezas y vínculos. Luego, identificamos la pieza a estudiar y determinamos la fuerza total, los caminos materiales y las reacciones. En el tercer paso, analizamos cómo se deforma la pieza, destacando las zonas más comprometidas. Con las fuerzas originales, reacciones y deformaciones, graficamos solicitaciones y, finalmente, aplicamos fórmulas para dimensionar las piezas.
Nos enfocamos en la realización del equilibrio global, la pieza a estudiar, sumamos las fuerzas para obtener la fuerza total, determinamos los caminos materiales y las reacciones. Luego, solo nos interesan las fuerzas originales y las reacciones, ya que la fuerza total no se utiliza nuevamente.
Puntos claves:
- Identificación de la pieza: Seleccionar la pieza específica a estudiar.
- Fuerza total: Sumar todas las fuerzas que actúan, ya sea total o parcialmente.
- Uso único de la fuerza total: La fuerza total solo se utiliza una vez en el proceso.
- Caminos materiales: Determinar los trayectos a través de los cuales las fuerzas se distribuyen en la estructura.
- Reacciones: Identificar las reacciones en los apoyos de la pieza.
- Fuerzas y reacciones finales: Enfocarse únicamente en las fuerzas originales y las reacciones, dejando de lado la fuerza total.
101 – Partes de un vector
Este video aborda la estructura de un vector o fuerza, destacando sus componentes clave: el punto de aplicación o inicio (cola), la dirección en la que actúa (punta), el módulo que indica la magnitud de la fuerza, y la dirección, que está alineada con un eje específico.
Puntos claves:
- Punto de aplicación (cola): Identificar el inicio del vector donde la fuerza es aplicada.
- Sentido (punta): Determinar la dirección hacia la que apunta el vector.
- Módulo: Medir la magnitud de la fuerza.
- Dirección: Alinear el vector con un eje específico, determinando su orientación en el espacio.
102 – Equilibrio global y fuerzas
En este tema se analizan diferentes tipos de fuerzas. La fuerza puntual se aplica en un solo punto, como en una columna. La fuerza distribuida se extiende a lo largo de una línea, como en un muro, y se puede convertir en fuerza puntual multiplicando el peso lineal por la distancia sobre la cual se distribuye.
Puntos claves:
- Fuerza puntual: Aplica en un solo punto, como en una columna.
- Fuerza distribuida: Aplica a lo largo de una línea, como en un muro.s
- Conversión a fuerza puntual: Multiplicar el peso por metro lineal por la distancia sobre la cual se distribuye la fuerza.
- Cálculo metro cúbico a metro cuadrado a metro lineal: Pasaje de m3 a m2 a metro lineal.
103 – Suma de fuerzas
La suma de fuerzas requiere distintas herramientas según la cantidad y tipo de vectores involucrados. Se pueden sumar fuerzas paralelas simétricas, fuerzas paralelas asimétricas utilizando métodos como el sistema auxiliar o el cálculo de momentos, y fuerzas no paralelas mediante el sistema funicular o el método del paralelogramo.
Puntos claves:
- Fuerzas paralelas simétricas: Sumar todas las fuerzas en el centro.
- Fuerzas paralelas asimétricas (2 vectores): Utilizar un sistema auxiliar o una fórmula específica para simetrizar las fuerzas.
- Fuerzas paralelas asimétricas (más de 2 vectores): Resolver a partir de momentos, sumando fuerzas por distancias desde un punto de referencia.
- Sistema funicular: Aplicable a vectores paralelos o no, utilizando guías y un operacional para determinar la fuerza total.
- Método del paralelogramo: Sumar dos vectores no paralelos encontrando el punto de origen y trazando la fuerza total.
104 – Código de colores y reacciones
Este sistema de colores permite visualizar y resolver de manera clara y organizada los distintos escenarios de equilibrio estructural.
Este videotutorial explica cómo utilizar un sistema de colores para resolver ejercicios estructurales y determinar reacciones en distintos tipos de vínculos. Se presentan cuatro opciones básicas para calcular las reacciones, dependiendo de las configuraciones de los vínculos y las fuerzas involucradas. El enfoque está en equilibrar el sistema estructural mediante la identificación correcta de las reacciones y momentos en los vínculos.
Puntos claves:
- Vínculo triple: Se calcula la reacción y el momento reactivo para evitar movimientos y giros.
- Fuerza total y vínculo simple paralelos: Las reacciones son paralelas a la fuerza total.
- Fuerza total y vínculo simple no paralelos: Las reacciones no son paralelas, se determinan utilizando un mecanismo que incluye la identificación de un punto auxiliar.
- Sistema de 3 bielas: Las reacciones se obtienen utilizando un sistema auxiliar que se traslada al operatorio para encontrar las fuerzas de reacción en cada biela.
Este sistema de colores permite visualizar y resolver de manera clara y organizada los distintos escenarios de equilibrio estructural.
105 – Equilibrio global de pórtico triarticulado
El equilibrio global de un pórtico triarticulado implica determinar las fuerzas en los diferentes tramos del pórtico y cómo estas se relacionan en los puntos clave de intersección. Utilizando métodos de análisis gráfico, se traslada y descompone cada fuerza para obtener las reacciones en los apoyos del sistema.
Puntos claves:
- Identificación de fuerzas principales: Determina la fuerza total en cada uno de los tramos.
- Traslado de fuerzas al diagrama gráfico: Al sistema operatorio.
- Cálculo de reacciones: Determinar las reacciones en los apoyos.
