Análisis Estructural de una Armadura con Apoyos de Resorte y Asentamiento
DOI:
https://doi.org/10.23857/dc.v10i4.4116Palabras clave:
armadura, apoyos de resorte, asentamientos diferenciales, cargas puntuales, comportamiento elástico, terreno de baja capacidad portante, análisis matricial, soportes elásticos, resistencia estructural, condiciones de terreno variable, método de la rigidezResumen
Este artículo presenta un análisis estructural de una armadura diseñada con apoyos de resorte y sometida a asentamientos diferenciales, bajo la aplicación de cargas puntuales verticales. La armadura en estudio tiene una altura de 3 metros y una longitud total de 16 metros, dividida en cuatro tramos de 4 metros, con cargas puntuales aplicadas en nodos específicos.
Uno de los aspectos críticos en el análisis es la incorporación de apoyos de resorte, que proporcionan un comportamiento elástico en los extremos de la estructura. Estos apoyos permiten cierto grado de movimiento vertical, simulando las condiciones de asentamiento no uniforme que pueden presentarse en estructuras reales, especialmente en terrenos de baja capacidad portante o en zonas con heterogeneidad del suelo. El estudio analiza la respuesta de la armadura ante la combinación de cargas puntuales y el efecto de los asentamientos en los apoyos.
Se emplean métodos de análisis matricial para determinar los desplazamientos y reacciones en los nodos, así como las fuerzas internas en cada elemento de la armadura. Los resultados de este análisis se comparan con modelos simplificados, evaluando el impacto de los apoyos elásticos en la estabilidad y la distribución de esfuerzos en la estructura. Los hallazgos subrayan la importancia de considerar el efecto de los apoyos de resorte y los asentamientos en el diseño de armaduras para asegurar un desempeño óptimo y evitar fallos por deformaciones excesivas o esfuerzos adicionales que podrían pasar inadvertidos en diseños sin apoyo flexible.
Este estudio es relevante tanto para ingenieros estructurales como para investigadores en mecánica de estructuras, ya que ofrece un enfoque integral para el análisis de armaduras bajo condiciones de carga y soporte complejas. Los resultados obtenidos son aplicables al diseño de estructuras que requieren soportes elásticos y resistencia a cargas puntuales, como puentes y otras aplicaciones en ingeniería civil que demandan alta resistencia estructural y adaptabilidad a condiciones de terreno variable.
Citas
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