TEMA 1.1. El análisis estructural

Una estructura es un conjunto de elementos unidos entre sí que soportan una serie de acciones o fuerzas externas y las transmiten a sus apoyos.

En la Fig. 1 se observa un pórtico sobre el que actúan una serie de fuerzas distribuidas y puntuales. Estas fuerzas generan deformaciones en la estructura y la aparición de esfuerzos internos en sus elementos (axiles, cortantes y flectores). A través de la estructura las fuerzas se transmiten a las cimentaciones.

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Fig. 1: Forma de trabajo de una estructura

El análisis estructural consiste precisamente en la determinación de las deformaciones y las fuerzas internas que aparecen en todos los elementos de una estructura bajo un determinado estado de cargas.

Forma parte del proceso general del diseño, análisis y dimensionamiento de una estructura. Este proceso se inicia con la definición de la forma estructural (diseño) a partir de la geometría de la estructura, el tipo de enlaces entre sus elementos y las propiedades mecánicas de los materiales utilizados. Continúa con la modelización de la estructura, la determinación de las acciones que debe soportar y la determinación de las deformaciones y los esfuerzos internos (análisis). Y finaliza con el dimensionamiento de los elementos de la estructura. Es un proceso con retroalimentación, en función de si el dimensionamiento es o no es apropiado hay que modificar la forma estructural y recomenzar el proceso, como se observa en la Fig.  2

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Fig. 2: Proceso de diseńo de estructuras

Dentro de lo que consideramos propiamente análisis estructural podemos señalar las siguientes fases:

  1. Modelización de la estructura.
  2. Determinación de la estabilidad interna y externa.
  3. Determinación de las acciones que actúan sobre la estructura.
  4. Cálculo de las deformaciones, las fuerzas internas y las reacciones.

En los siguientes temas vamos a profundizar en cada una de estas fases.