20 Questions
¿Cuál es la principal debilidad de las estructuras isostáticas?
La sensibilidad a la generación del colapso en los nudos
¿Qué sucede cuando una estructura alcanza la temperatura crítica?
Se produce la pérdida del estado elástico del material
¿Cuál es el propósito de la articulación en las estructuras hiperestáticas?
Redistribuir los momentos en los nudos
¿Qué sucede cuando se forma una rótula plástica?
Se produce la pérdida del estado elástico del material
¿Cuál es la principal diferencia entre las estructuras isostáticas y hiperestáticas?
La presencia de apoyos intermedios
¿Por qué las estructuras hiperestáticas son más estables que las isostáticas?
Por la presencia de apoyos intermedios
¿Qué sucede con los momentos en un punto donde se forma una rótula plástica?
Se detiene la absorción de los momentos
¿Cuál es la consecuencia final de la formación de una rótula plástica?
La estructura comienza a colapsar
¿Por qué los nudos son un punto débil en las estructuras isostáticas?
Por la alta coeficiente de dilatación del acero
¿Cuál es la relación entre la temperatura crítica y la formación de una rótula plástica?
La temperatura crítica es necesaria para la formación de una rótula plástica
¿Cuál es el punto más crítico en una estructura sometida a carga térmica?
Nudos
¿Qué sucede con la sección material en los puntos reforzados con cartelas?
Se amplía para proporcionar un mayor grado de seguridad
¿Qué tipo de estructuras son más propensas a generar pandeos?
Estructuras hiperestáticas
¿Cuál es el resultado de la generación de rótulas plásticas en una estructura?
El elemento constructivo queda inutilizado para realizar su función portante
¿Qué sucede con la estructura cuando se generan rótulas plásticas?
Se mantiene estable durante un tiempo
¿Qué tipo de estructuras se ven afectadas por la expansión térmica mediante movimientos longitudinales?
Estructuras isostáticas
¿Qué es lo que produce dos importantes consecuencias en las estructuras hiperestáticas?
La coacción del movimiento de sus nudos
¿Qué es lo que se traduce en movimientos longitudinales en las estructuras isostáticas?
Las deformaciones
¿Qué es lo que caracteriza a los elementos estructurales con líneas esbeltas y movimientos limitados en sus nudos?
Pandeos
¿Qué es lo que puede suceder en los puntos de la estructura cercanos a los nudos que limitan con zonas carteladas?
Efectos en las zonas de la estructura cercanas
Study Notes
Estructuras Isostáticas
- Vigas de un solo tramo, biapoyadas o articuladas-apoyadas, con momentos máximos en el medio del vano.
- Más sensibles a la generación del colapso.
- Problema en los nudos debido al alto coeficiente de dilatación del acero, produciendo empujes y arrastres que llevan al colapso.
- El proceso de colapso comienza antes que el fallo por plastificación del centro del vano.
Estructuras Hiperestáticas
- Modelo más frecuente, con dos casuísticas comunes: estructuras de nudos rígidos y vigas continuas.
- Más estables que las estructuras isostáticas ante el fuego.
- Dos efectos importantes:
- Rótulas plásticas: articulación en el punto de la estructura donde se alcanza la temperatura crítica.
- Expansión térmica: las deformaciones se traducen en movimientos longitudinales (dilatación o arrastre) en estructuras isostáticas, y en coacción del movimiento de los nudos en estructuras hiperestáticas.
Rótulas Plásticas
- Consecuencia del cambio de estado del material: pérdida del estado elástico y entrada en estado plástico.
- Deformaciones no reversibles.
- El comportamiento mecánico hace que, a partir del momento de la aparición de la rótula, en ese punto concreto no se absorban los incrementos de momentos y el resto de los elementos comienzan a trabajar como si se tratara de una articulación simple.
- Los puntos con mayores momentos son los lugares más propensos a generar rótulas plásticas.
Consecuencias de las Rótulas Plásticas
- El elemento constructivo queda inutilizado para realizar su función portante tras el incendio.
- Sin embargo, durante una potencial intervención de bomberos, el elemento puede mantenerse en su sitio sin desplomarse por fallo de sus nudos durante más tiempo.
Efectos de la Expansión Térmica
- Pandeos: característicos en elementos estructurales con líneas esbeltas y con movimientos limitados en sus nudos.
- La expansión térmica produce diferentes manifestaciones en estructuras isostáticas y hiperestáticas.
Analiza las estructuras isostáticas en vigas, incluyendo vigas biapoyadas y articuladas-apoyadas, y sus vulnerabilidades en los nudos. Aprende a identificar los puntos críticos y el colapso en estas estructuras.
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