Sesión N° : 03 EFECTO DE VARIACIÓN DE TEMPERATURA

EN PÓRTICOS PLANOS

Roger Estuardo Ramírez MercadoINGENIERO CIVIL - CIP 43831

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SABERES PREVIOS

• ¿Cómo puede influir el cambio brusco de temperatura

en estructuras aporticadas?

• ¿Qué tipo de cargas internas generaría aumento o

disminución de temperatura en las estructuras?

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LOGRO DE LA SESION

Al término de la sesión, el estudiante calcula fuerzas internas y eternas por el cambio de temperatura en estructuras de pórticos planos. Desarrolla problemas de aplicación y determina el equilibrio estático de reacciones y momentos de todos los elementos de la estructura.

EFECTO DE VARIACIÓN DE TEMPERATURA

Las estructuras están sometidas frecuentemente a variaciones de temperatura. Además de los cambios de estaciones, algunas estructuras (especialmente las industriales) están sujetas a severas variaciones de temperatura. Sus efectos sobre las estructuras dependen fundamentalmente de la configuración de la estructura asi como también de la magnitud de la variación de temperatura y del material de que esté construida la estructura.

Cuando cambia la temperatura de un elemento su longitud tiende a variar. Entonces, la deformación de la estructura depende de que tan libremente pueda ocurrir tal cambio de longitud.

DEMOSTRACIÓN DE FÓRMULA

MOMENTOS Y FUERZAS AXIALES POR CAMBIO DE TEMPERATURA

Fórmula Variación por Temperatura :

= . L . 𝑇 1

𝑇 2

GENERALES

: Variación de temperatura en la fibra superior : Variación de temperatura en la fibra inferiorh : Peralte : Coeficiente de dilatación térmicaLos cálculos realizados se supone una variación linealde temperatura teniendo en cuenta el principio de la leyde Hooke, además en la sección del elemento y son constantes en el eje del elemento

DEMOSTRACIÓN

(1+)ds(1+)ds

𝑑𝜃

DE GRÁFICO :

) = (1 + .)ds . . . . . . . . . . . . . (1)) = (1 + .)ds . . . . . . . . . . . . . (2)

= (- )ds . . . . . . . . . . . . . (3)

La ecuación queda :

Restamos : (1) – (2)

= (- ) además: ds dxDe la ecuación (3) :

= (- ) . . . . . . . . . . . . . (4)

Del grafico :

De (4) (5) y (6)

M = ( ) Momento Empotramiento Perfecto

= . . . . . . . . . . . . . . (5)Sabemos que una viga a flexión pura se cumple

= . . . . . . . . . . . . . . (6)

CALCULO DE LA FUERZA CORTANTE

Sabemos que: = Ley de Hooke además: = Dilatación térmicaLa deflexión en el eje neutro: = ( - ) Fuerza Cortante

BIBLIOGRAFIAJack C. Mc Cormac : Análisis de EstructurasEditorial AlfaomegaMéxico D.F.

MiroliuBov : Problema de Resistencia de MaterialesEditorial Mir MoscuURSS

Biaggio Arbulu G. : Análisis EstructuralLima - Peru

Ricardo Perera : Introducción al Método de Elementos FinitosEdita Escuela Técnica Superior de IngenierosUniversidad Politécnica de Madrid

Tirupathi R. Chanrupatla/ Ashok D. Belegundu : Elemento Finito en IngenieríaEditorial PearsonMéxico

Hayrettin Kardestuncer : Introducción al Análisis Estructural con MatricesMaGraw-HillUsa - México