Fundamentos de Análisis y Diseño Estructural para estudiantes de Arquitectura

Fundamentos de Análisis y Diseño Estructural para estudiantes de Arquitectura

ideal bajo compresión, de manera que las fuerzas internas aumentan. Esto es válido tanto para una serie de barras conectadas por articulacio nes como para una estructura monolítica. En el caso de la tracción, tenemos una estructura inestable, por ejemplo, un cable o cadena. La estructura se comporta como un mecanismo y se mueve, independientemente de su forma inicial, hacia la línea de acción de las cargas externas hasta que coinciden con ella. La estructura inesta ble es entonces capaz de soportar las cargas aplicadas, siempre que la resistencia del material sea suficiente. La situación es muy diferente bajo compresión: una desviación muy pequeña de la línea de acción de la fuerza de compresión respecto al eje de la estructura es suficiente para desplazar la estructura de su posición de equilibrio estable. Una estructura de este tipo es, de hecho, inestable. Esto es intuitivamente fácil de entender, y el fenómeno es el mismo que con el arco y la cuerda. En el caso de una estructura rígida en flexión, no inestable, los efectos son similares. Si se presiona sobre el extremo de una barra de compresión delgada, se produce una flexión en la parte media como resultado de la desviación inevitable de la línea de acción de la fuerza de compresión del eje de la barra. El lado interior está entonces más comprimido que el exterior y se acorta. Estas deformaciones llevan a un aumento de la curvatura de la barra, haciendo que se aleje aún más de la posición ideal

recta. El alejamiento del eje de la barra deformada de la línea de acción de la fuerza interna causa, debido a la curvatura, un incremento adicional en la carga de compresión en el borde interno. El aumento de la carga deforma aún más la barra, alejándola de la línea de acción de la fuerza interna, y así sucesivamente. Esto crea un verdadero círculo vicioso que lleva a la inestabilidad de la barra. Por lo tanto, bajo una cierta carga crítica Fcr, que a menudo se denomina carga crítica de pandeo, es posible un estado alternativo de equilibrio a la carga centrada. En este estado de equilibrio, una columna curvada está adicionalmente sometida a flexión.

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