Trabajo de Lineas de Influencia en Puentes

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LINEAS DE INFLUENCIAS EN PUENTES

LINEAS DE INFLUENCIAS EN PUENTES

ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVILASIGNATURA:ANALISIS ESTRUCTURAL ITEMA:ALPICACION DE LINEAS DE INFUENCIA EN PUENTESDOCENTE:ING.JESUS CHALCOPRESENTADO POR:CALLO CATUNTA LIZBETHROMAN COMDORI MANUELROMERO MEDINA BILLPERALTA MONTESINOS RUBENAVALOS PANCORBO MARIA ELENAMONTERO PERALTA RONALD PAULSOTOMAYOR GONZALES KAROL VANESSAAREQUIPA PERU

INTRODUCCION

Las lneas de influencia desempean un papel importante en el diseo de puentes, vigas carrilera de gras-puente, cintas transportadoras, y cualquier otro tipo de estructura en las que el punto de aplicacin de las cargas se mueve a lo largo de su luz. Estas cargas se denominan cargas mviles. Un ejemplo tpico es el peso de un vehculo que circula por un puente. El caso contrario sera el peso propio de una viga que es una carga que permanece prcticamente constante, y es por tanto una carga permanente.

En el presente informe se expondr brevemente todo lo concerniente a las lneas de influencia, es decir contar con una base de conocimientos previos y se darn alcance de las generalidades y una definicin de lo que son las lneas de influencia.Adems de ello se estudiarn y analizarn las lneas de influencia para puentes que son representados generalmente como las reacciones de una viga, simplemente apoyada y de tramos continuos, tambin las lneas de influencias relacionadas a las fuerzas cortantes y momentos flectores.Adems del mtodo directo para las lneas de influencia, que tambin se conocen como mtodos cuantitativos, tambin existen una forma ms rpida y sencilla de determinarlas y es empleando las lneas de influencia cualitativas.

Tambin he considerado importante definir alguna terminologa bsica, como por ejemplo qu es una carga mvil, la influencia de la carga unitaria, propiedades de las lneas de influencia, tales como: carga mvil concentrada, sistemas de cargas mviles concentradas y cargas mviles uniformemente distribuidas.A partir de esto estudios, se pueden establecer frmulas usuales para vigas simples en puentes.

Sin mayores prembulos, se da inicio al desarrollo del presente informe que se espera aporte cosas nuevas que alimenten el bagaje cultural de cada uno de sus lectores.

I. OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Dar alcances y nociones sobre las lneas de influencia en puentes.

OBJETIVOS ESPECFICOS

Hacer extensivas las generalidades sobre las lneas de influencia en puentes y dar una definicin. Indicar el clculo de las lneas de influencias para las reacciones, fuerzas cortantes y momentos flectores. Conocer el mtodo indirecto (lneas de influencia cualitativas) para el trazo de lneas de influencia y conocer sus propiedades. Definir trminos bsicos que se emplean para el clculo de las lneas de influencia. Conocer el mtodo para el trazo de las lneas de influencia en armaduras.

II. MARCO TEORICO

CONCEPTOLa lnea de influencia representa la variacin de las reacciones de momento o cortante en un punto especfico de un miembro a medida que una fuerza concentrada se desplaza a lo largo del miembro. Una vez que esta lnea es construida se puede determinar fcilmente cul es la posicin de la carga en la estructura que provocara la mayor influencia en un punto especificado. Adems a partir de los datos del diagrama de influencia podemos calcular la magnitud de los esfuerzos de momento y cortante, e incluso el valor de la la deformacin en ese punto.La lnea de influencia es un grafico que define la variacin de un esfuerzo (corte, momento flector o torsor), reaccin o deflexin en un punto fijo de la estructura a medida que se mueve un carga unitaria sobre ella.La lnea de influencia es diferente al diagrama de momento o cortante o a la elstica de la viga, estos representan la variacin de la funcin a lo largo de la viga para una serie de cargas definidas y el otro define como vara V, M o en un punto especfico cuando se mueve una carga unitaria sobre la viga no dando el valor de la funcin en toda posicin.La lnea de influencia utiliza una carga unitaria ya que por los conceptos de linealidad, proporcionalidad y superposicin se puede determinar la funcin especfica simplemente multiplicando el valor de la lnea de influencia por el valor de la carga real

CAMPO DE APLICACIONPara disear estructuras sometidas a cargas mviles es necesario conocer cual es el valor de las acciones por estas cargas en todos los puntos de aplicacin posibles, para as poder determinar el mximo valor con fines de diseo. Una forma de obtener el valor del momento flexionante y la fuerza cortante correspondientes a las distintas posiciones de la carga mvil sera determinarlos para cada punto como si fueran cargas fijas, sin embargo el problema se simplifica usando el concepto de lnea de influenciaEste mtodo se utiliza mucho para cargas vivas sobre puentes, puentes gras, bandas transportadoras y especialmente en aquellas estructuras con cargas mviles.DETERMINACION DE LAS LINEAS DE INFLUENCIALa lnea de influencia es una grfica en la cual las ordenadas representan una fuerza interna o deflexin y la abscisa representa la posicin de una carga unitaria. Para su construccin se define el punto de estudio sobre la estructura, se comienza a variar la posicin de la carga puntual y se encuentra el valor del esfuerzo interno a medida que se mueve la carga, se puede construir una tabla del valor de la funcin vs la posicin de la carga y despus se grafica. Otro mtodo es encontrando la ecuacin de la lnea de influencia y graficando.LNEAS DE INFLUENCIA PARA FUERZAS CORTANTES EN VIGA

Se utiliza la convencin de signos usual: la fuerza cortante v es positiva cuando la suma de las fuerzas transversales a la izquierda de una seccin va hacia arriba, o bien, cuando la suma de las fuerzas de la derecha de la seccin, va hacia abajo.Si la carga unitaria se coloca sobre el apoyo izquierdo, no causa cortante en ninguna de las dos porciones. Al mover la carga unitaria 1 m a la derecha del apoyo izquierdo, se obtiene una reaccin izquierda de 0.9, y la suma de las fuerzas a la izquierda de la seccin 1-1 vale 0.1 hacia abajo, o sea, que la fuerza cortante es -0.1. Cuando la carga se encuentra 2 m a la derecha del apoyo izquierdo y a una distancia infinitesimal de la seccin 1-1, la fuerza cortante a la izquierda es -0.2. Si la carga es desplazada una distancia mnima a la derecha de la seccin 1-1, la suma de las fuerzas a la izquierda de la seccin ser de 0.8 hacia arriba, o bien, habr una fuerza cortante +0.8.

LNEAS DE INFLUENCIA DE MOMENTOS FLECTORES

Consideremos una viga simplemente apoyada AB, tal como la que se muestra adjunta, en la cual deseamos conocer los momentos que se originaran en una seccin E, debido a un sistema de cargas cualesquiera dispuesta sobre ella.Tracemos el diagrama de lneas de influencia para la reaccin en uno de los apoyos; para el caso elegimos el correspondiente al apoyo A.A partir de dicho diagrama determinemos la reaccin que se producir en el apoyo A debido a que se coloca una carga unitaria en la seccin E. Aceptemos que dicha reaccin estar indicada por el segmento de longitud G.Conocida la reaccin, calcularemos el mximo momento en la seccin E, multiplicando dicho valor G por la longitud de palanca M, que es la distancia del apoyo A al punto E.Con el producto resultante, trazamos una vertical por la seccin que se est estudiando, midiendo sobre ella el valor del momento calculado.Partiendo del extremo de este segmento, dirigimos lneas rectas hacia los extremos, obteniendo as, la lnea de influencia de momentos flectores para la seccin E.4.1. Lneas de influencia cualitativas

Es posible esquematizar muy aproximadamente diagramas de influencia con la suficiente exactitud para muy diversas aplicaciones, sin tener que calcular valores numricos. A estos ltimos diagramas se les denomina lneas de influencia cualitativas.Las lneas de influencia cualitativas se basan en una regla o principio introducido por el investigador alemn Heinrich Mller-Breslau. Tal regla expresa: la configuracin deformada de una estructura representa, en cierta forma, la lnea de influencia para una funcin estructural, como reaccin, fuerza cortante o momento flexionante, si a la funcin en estudio se le permite actuar sobre una pequea distancia. En otras palabras, la estructura esquematizada su propia lnea de influencia cuando se le aplica imaginariamente un desplazamiento apropiado.

El principio de Mller-Breslau es til para el esquematizado de lneas de influencia en estructuras estticamente determinadas; pero su mayor utilidad se presenta cuando se trabaja con estructuras estticamente indeterminadas. A pesar de que los diagramas se trazan de la manera ya descrita, hay que advertir que dichas representaciones constan de lneas curvas y no de lneas rectas, como sucede en el caso de las estructuras isostticas.

Carga mvil

Un sistema mvil de cargas es un sistema de fuerzas que acta sobre la estructura y cambia continuamente de posicin. Los trenes, camiones, vagones y gras son cargas de este tipo.

En el caso de cargas estacionarias constantes, las reacciones, los esfuerzos y las deformaciones (en una seccin o punto particular) son constantes. Si las cargas son mviles, los efectos de carga se convierten en funciones variables de la posicin de la carga.

Influencia de la carga unitariaLa lnea de influencia es la representacin grfica de la variacin del efecto F (reaccin, esfuerzo o deformacin) en un punto cualquiera i debido a una causa unitaria mvil.Propiedades de la lnea de influencia

Carga mvil concentrada

Para obtener el valor del efecto F en i debido a una carga concentrada P en j, se debe multiplicar la magnitud de P por el valor de influencia correspondiente a la posicin de P. Para obtener el mximo de F, la carga se debe desplazar hasta la posicin de influencia mxima.Sistema de cargas mviles