Diseño de Estructural estático
Diseño de Estructura Estático
Durante
el proceso del diseño estructural se deben de tomar en cuenta las cargas
constantes que se deberán aplicar sobre la estructura de la pieza, ignorando la
inercia y los efectos de amortiguación comúnmente encontrados al aplicar cargas
que varían en el tiempo.
El diseño estático puede incluir la gravedad, así como cargas que varíen en el tiempo, pero que puedan ser aproximadas a un equivalente estático, por ejemplo, el viento.
Cabe destacar que, también durante el proceso se pueden determinar las propiedades de los diferentes materiales que se usaran para la construcción de la pieza, tales como la dureza, la tracción, la compresión, cortadura, pandeo y torsión.
Momento máximo
El momento máximo está situado en el
centro de toda pieza, la razón de esto es porque este es el punto más alejado
de los apoyos. Por lo tanto, en ese punto se concentrarán las mayores tensiones
a flexión, las mayores deformaciones, y, por lo general, será el punto en el
que más sufrirá esa estructura.
Cuando la pieza alcanza su desplazamiento máximo y
sobrepasa el límite establecido, este afecta en la estabilidad de la estructura
a la cual sostiene y trabaja en conjunto.
Esfuerzo flexionante
El momento flexionante produce un esfuerzo normal en la sección de la pieza, siendo máximo en los extremos, y cero sobre el eje neutro de la pieza.
Momento de inercia
Momento de inercia de un cilindro
Calculamos el momento de inercia de un cilindro de masa M, radio R y longitud L respecto de su eje.
Tomamos un elemento diferencial de masa que dista x del eje de
rotación. El elemento es una capa cilíndrica cuyo radio interior es x, exterior x+dx, y de longitud L, tal como se muestra en
la figura. La masa dm que
contiene esta capa es:
El momento de inercia del cilindro es:
La misma fórmula que un disco de masa M y radio R.
Momento de inercia de un anillo
Deducimos la fómula del momento de inercia de una anillo cilíndico de masa M, de radio interior R1 y radio exterior R2
Si la masa M está contenida en el volumen de un anillo de altura h, es:
La masa m2 contenida en un cilindro macizo de radio R2 es:El momento de inercia del anillo, respecto de su eje de simetría es la diferencia de los momentos de inercia de dos cilindros macizos de radios R2 y R1 y masas m2 y m1, respectivamente:






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