Modelado de Sistemas Estructurales. Sistemas Estructurales II A15. FADULA Lp. Sem U15. FADULA. Depto Tecnología de la Construcción Clase 04

Modelado Por 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

¿Qué es el Modelado Estructural? Uno puede distinguir : Modelos Físico/Experimental Modelo 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

¿Qué es el Modelado Estructural? Modelos Matemáticos Una representación intangible de una estructura, algunas veces en forma analítica, mas frecuentemente en forma computacional Uno puede distinguir : Modelos Físico/Experimental Modelo Matemático.

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?

Modelos Estructurales Aspectos a ser considerados en la Idealización: Geometría Cinemática Relaciones 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

Idealizaciones. Geometría  ¿Qué tipo de idealizaciones ve?  ¿Cuáles son razonables?  ¿Que tipo de incertidumbres están asociadas?

Idealizaciones. Geometría

Idealizaciones. Geometría

Idealizaciones. Geometría

Tipos de Modelos Estructurales

 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

Idealizaciones. Material ¿ Dónde medimos E? ¿Cuál es el mas preciso?

Idealizaciones. Material Pendiente = ‘Módulo de Young “E” Suponemos que el Material es: Elástico lineal, Homogéneo, Isotrópico

Idealizaciones. Material Strain Stress ¿ Qué sucede si nuestro material es Inelástico??

Idealizaciones. Cinemática Suposiciones en SEI: Los desplazamientos y deformaciones eran muy pequeñas. Las deformaciones de la estructura deformada es tan pequeña que puede despreciarse

Idealizaciones. Cinemática Apoyos y Conexiones Idealizacion Simbólica Correspondiente

Idealizaciones. Cinemática Apoyos y Conexones Incógnitas y Variables conocidas

Idealizaciones. Cinemática Apoyos y Conexiones 1 Estática 2 Cinemática 1 Estática 2 Cinemática 1 Estática 2 Cinemática

Idealizaciones. Cinemática Apoyos y Conexiones 1 Estática 2 Cinemática 1 Estática 2 Cinemática 1 Estática 2 Cinemática 3 Estática 0 Cinemática

Modelado Redundancia 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

Modelado Redundancia y Grados de Libertad Idealización Idealización Simbólica Correspondiente ¿Qué es conocido? ¿Incógnita?

Idealizaciones. Cargas 1 Estática 2 Cinemática 1 Estática 2 Cinemática Las cargas que una estructura soportará durante su vida útil, tal vez no sean conocidas

¿Preguntas?

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.