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Tipos de Soportes en Análisis Estructural

Los soportes son posiblemente uno de los aspectos más importantes de una estructura., ya que especifica cómo las fuerzas dentro de la estructura se transfieren al suelo. Este conocimiento es necesario antes de resolver el modelo., ya que nos dice cuáles son las condiciones de contorno. SkyCiv Structural 3D ofrece a sus miembros asesoramiento profesional y experto sobre el modelado de su estructura para garantizar que su diseño esté optimizado.

Diferentes tipos de soportes estructurales

Los soportes son una parte crucial de su modelo de análisis estructural. Es imperativo que comprenda los diferentes tipos de soportes estructurales desde el principio, ya que tienen el potencial de representar incorrectamente su modelo.. Esto puede provocar resultados incorrectos que no simulan con precisión la situación de la vida real.. Este artículo de SkyCiv tendrá como objetivo explicar los diferentes tipos de apoyos, así como sus ejemplos de la vida real., ventajas, desventajas, así como sus reacciones permitidas.

1. Soporte fijo

Un soporte fijo es el tipo de soporte o conexión más rígido.. Restringe al miembro en todas las traslaciones y rotaciones. (es decir. no puede moverse ni girar en ninguna dirección). El ejemplo más sencillo de un soporte fijo sería un poste o columna de hormigón.. El poste no se puede torcer, rotar o desplazar; Básicamente está restringido en todos sus movimientos en esta conexión..

Solicitud: Los soportes fijos son extremadamente beneficiosos cuando solo se puede utilizar un soporte. El soporte fijo proporciona todas las restricciones necesarias para garantizar que la estructura sea estática.. Es más utilizado como único soporte para un voladizo..

Limitaciones: Los soportes fijos no ofrecen absolutamente ningún "dar". En un sentido, su mayor ventaja también puede ser su caída, ya que a veces una estructura requiere un poco de desviación o 'juego’ para proteger otros materiales circundantes. Por ejemplo, a medida que el hormigón sigue ganando fuerza, también se expande. Entonces, si un soporte no está diseñado correctamente, la expansión podría provocar una reducción en la durabilidad..

En el uso SkyCiv Structural 3D, y otro software de análisis estructural, este tipo de soporte está definido por el código de fijación “FFFFFF” lo que significa que el soporte es fijo (F) en todas las traducciones y rotaciones (es decir. está arreglado en todo 6 grados de libertad). Para obtener más información sobre lo que significan estos códigos, visite nuestro artículo sobre Códigos de fijeza.

Ejemplo Gráfico en Software Código de fijeza
tipos de soportes estructurales - soporte fijo Vertical, Horizontal, Momentos

Fijeza: FFFFFF

Soporte fijo: (Izquierda) Este poste es un ejemplo de soporte fijo; el hormigón evita que la base del poste se mueva en absoluto (Medio) SkyCiv Estructural 3D representación y (Correcto) las reacciones asociadas con este tipo de soporte y su código de fijeza.

 

2. Soporte fijo

Un soporte con pasador es un tipo de soporte muy común y se compara más comúnmente con una bisagra en ingeniería civil.. Como una bisagra, un soporte fijo permite que se produzca la rotación pero no la traslación (es decir. resiste fuerzas horizontales y verticales pero ni un momento). Piensa en tu codo; puedes extender y flexionar el codo (rotación) pero no puedes mover tu antebrazo de izquierda a derecha (Traducción).

Solicitud: Los soportes fijados se pueden utilizar en trusses. Vinculando varios miembros unidos por conexiones de bisagra, los miembros se empujarán unos contra otros; inducir una fuerza axial dentro del miembro. El beneficio de esto es que los miembros no contienen fuerzas de momento internas., y pueden diseñarse según su fuerza axial únicamente.

Limitaciones: Un solo soporte con pasadores no puede restringir completamente una estructura, ya que necesitas al menos dos soportes para resistir el momento.

Ejemplo Gráfico en Software Código de fijeza
tipos de soportes estructurales - soporte fijo Vertical, Horizontal

Fijeza: FFFFRR

Soporte fijo: (Izquierda) Un miembro grande está soportado aquí por un soporte de pasador y no podría moverse hacia arriba o hacia abajo., pero podría rotar, (Medio) SkyCiv Estructural 3D representación y (Correcto) las reacciones asociadas con este tipo de soporte y su código de fijeza.

3. Soporte de rodillo

Los soportes de los rodillos pueden resistir una fuerza vertical pero no una fuerza horizontal. Un soporte de rodillo o conexión se puede mover libremente horizontalmente ya que no hay nada que lo limite.

Solicitud: El uso más común de un soporte de rodillo es en un puente.. En ingenieria civil, un puente generalmente contendrá un soporte de rodillo en un extremo para tener en cuenta el desplazamiento vertical y la expansión de los cambios de temperatura. Esto es necesario para evitar que la expansión cause daños a un soporte fijado.

Limitaciones: Este tipo de soporte no resiste fuerzas horizontales.. Esto obviamente tiene limitaciones en sí mismo, ya que significa que la estructura requerirá otro soporte para resistir este tipo de fuerza..

Ejemplo de la vida real Gráfico en Software Código de fijeza
tipos de soportes estructurales - soporte de rodillo soporte de rodillo Vertical

Fijeza: RFFRRR

Soporte de rodillo: (Izquierda) Un puente puede expandirse horizontalmente con la ayuda de un soporte de rodillo.. Este rodillo sostiene un lado del puente.. (Medio) SkyCiv Estructural 3D representación y (Correcto) las reacciones asociadas con este tipo de soporte y su código de fijeza.

 

4. Soporte simple

Un soporte simple es básicamente donde el miembro descansa sobre una estructura externa.. Son bastante similares a los soportes de rodillos en el sentido de que pueden restringir las fuerzas verticales pero no las horizontales.. El miembro simplemente descansa sobre una estructura externa a la que se transfiere la fuerza a. En este caso, si aplica una fuerza vertical no podrá soportarla. Un ejemplo es una tabla de madera apoyada sobre dos bloques de hormigón.. La tabla puede soportar cualquier (vertical) fuerza pero si aplica una fuerza horizontal, la tabla simplemente se deslizará de los bloques de hormigón.

Los soportes simples no se usan mucho en las estructuras de la vida real a menos que el ingeniero pueda estar seguro de que el miembro no se trasladará; de lo contrario, corren el riesgo de que el miembro simplemente se caiga del soporte.

Ejemplo de la vida real Gráfico en Software Código de fijeza
tipos de soportes estructurales - apoyo simple Vertical

Fijeza: FRFFFR

Soporte simple: (Izquierda) Stonehenge es un gran ejemplo de un soporte simple. La piedra superior descansa sobre la 'columna’ piedras, cuyo peso lo mantiene en su lugar. (Medio) SkyCiv Estructural 3D representación y (Correcto) las reacciones asociadas con este tipo de soporte y su código de fijeza.

Los soportes son una parte imperativa de la construcción de su modelo para garantizar resultados precisos y seguros.. No son un aspecto del modelo que deba adivinarse, ya que puede llevar a que su estructura no se comporte de la manera que esperaba. Con nuestro SkyCiv Structural 3D afiliación, puede obtener ayuda con todas sus preguntas de modelado. Pregúntanos por tu modelo o diseño en cualquier momento y estaremos encantados de ayudarte!

Sam Carigliano CEO y cofundador de SkyCiv
Sam Carigliano
CEO y cofundador de SkyCiv
BEng (Civil), BCom
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