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

2 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

3 ¿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

4 ¿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.

5 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?

6 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

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

8 Idealizaciones. Geometría

9 Idealizaciones. Geometría

10 Idealizaciones. Geometría

11 Tipos de Modelos Estructurales

12  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

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

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

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

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

17 Idealizaciones. Cinemática Apoyos y Conexiones Idealizacion Simbólica Correspondiente

18 Idealizaciones. Cinemática Apoyos y Conexones Incógnitas y Variables conocidas

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

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

21 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

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

23 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

24 ¿Preguntas?

25 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.