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50 ANÁLISIS MATRICIAL DE ESTRUCTURAS RETICULARES Ley de Hooke. ⎧ ⎪ ⎪ ⎨ ⎪ ⎪ ⎩⎪ e e e e e 1 2 3 4 ⎫ ⎡ − 1 ⎤ ⎪ ⎢ ⎪ − 1 1 ⎥ ⎧ ⎪ ⎢ ⎥ ⎪ ⎪ ⎬ = ⎢ − 1 ⎥⎨ ⎪ ⎢ ⎥ − 071 071 ⎪ ⎢ . . ⎪ ⎥⎪ ⎭⎪ ⎣⎢ −071 . −071 . ⎦⎥ ⎩ 5 Ahora aplicaremos a la armadura de la figura (II.1.2.2) la ley de Hooke. Las fuerzas axiales en cada barra serán: { } P ⎧ ⎪ ⎪ = ⎨ ⎪ ⎪ ⎩⎪ ei Pi Pi P P P P P ⎫ ⎪ ⎪ ⎬ ⎪ ⎪ ⎭⎪ 1 2 3 4 5 (NB*1) Como sabemos, la ley de Hooke, dice: Donde: ε = Deformación unitaria. σ = Esfuerzo normal. E = Módulo de elasticidad. Además el esfuerzo normal es también: dx dy dx dy 1 1 2 2 ⎫ ⎪ ⎪ ⎬ ⎪ ⎪ ⎭ (II.1.2.23) σ ε = (II.1.2.24) E P σ = (II.1.2.25) A P = Carga axial A = Área de la sección transversal. Al sustituir (II.1.2.24) en (II.1.2.25) se llega a: P ε = (II.1.2.26) E A DESARROLLO DE HERRAMIENTAS DE ANÁLISIS ESTRUCTURAL PARA SU USO DESDE LA INTERNET
ANÁLISIS MATRICIAL DE ESTRUCTURAS RETICULARES 51 Y ε es la deformación unitaria definida como: ε = e L (II.1.2.27) e = Deformación sobre el eje de la barra. L = Longitud del elemento. Si se igualan las expresiones (II.1.2.26) y (II.1.2.27): Y si despejamos a P, tenemos que: Donde: EA P L e ( ) = e L P = E A (II.1.2.28) EA ki = (II.1.2.29) L k es la rigidez axial del elemento, quedándonos finalmente: P i i = k e (II.1.2.30) De esta forma podemos establecer una relación entre las fuerzas y las deformaciones en las barras de la armadura: Matricialmente tenemos: ⎧ ⎪ ⎪ ⎨ ⎪ ⎪ ⎪⎩ P P P P P 1 2 3 4 5 k ⎫ ⎡ ⎪ ⎢ ⎪ ⎢ ⎪ ⎬ = ⎢ ⎪ ⎢ ⎪ ⎢ ⎪ ⎢ ⎭ ⎣ 1 k 2 k 3 P1 = k1 e1 P2 = k2 e2 P3 = k3 e3 P4 = k4 e4 P5 = k5 e5 k 4 k ⎤⎧ ⎥⎪ ⎥⎪ ⎥ ⎪ ⎨ ⎥⎪ ⎥⎪ ⎥ ⎦⎪⎩ 5 e e e e e 1 5 ⎫ ⎪ ⎪ ⎬ ⎪ ⎪ ⎪⎭ 2 3 4 (II.1.2.31) DESARROLLO DE HERRAMIENTAS DE ANÁLISIS ESTRUCTURAL PARA SU USO DESDE LA INTERNET
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ANÁLISIS MATRICIAL <strong>DE</strong> ESTRUCTURAS RETICULARES 51<br />
Y ε es la deformación unitaria definida como:<br />
ε = e<br />
L (II.1.2.27)<br />
e = Deformación sobre el eje de la barra.<br />
L = Longitud del elemento.<br />
Si se igualan las expresiones (II.1.2.26) y (II.1.2.27):<br />
Y si despejamos a P, tenemos que:<br />
Donde:<br />
EA<br />
P<br />
L e<br />
( )<br />
=<br />
e<br />
L<br />
P<br />
= E A<br />
(II.1.2.28)<br />
EA<br />
ki = (II.1.2.29)<br />
L<br />
k es la rigidez axial del elemento, quedándonos finalmente:<br />
P i<br />
i = k e<br />
(II.1.2.30)<br />
De esta forma podemos establecer una relación entre las fuerzas y las deformaciones en las<br />
barras de la armadura:<br />
Matricialmente tenemos:<br />
⎧<br />
⎪<br />
⎪<br />
⎨<br />
⎪<br />
⎪<br />
⎪⎩<br />
P<br />
P<br />
P<br />
P<br />
P<br />
1<br />
2<br />
3<br />
4<br />
5<br />
k<br />
⎫ ⎡<br />
⎪ ⎢<br />
⎪ ⎢<br />
⎪<br />
⎬ = ⎢<br />
⎪ ⎢<br />
⎪ ⎢<br />
⎪ ⎢<br />
⎭ ⎣<br />
1<br />
k<br />
2<br />
k<br />
3<br />
P1 = k1 e1<br />
P2 = k2 e2<br />
P3 = k3 e3<br />
P4 = k4 e4<br />
P5 = k5 e5<br />
k<br />
4<br />
k<br />
⎤⎧<br />
⎥⎪<br />
⎥⎪<br />
⎥<br />
⎪<br />
⎨<br />
⎥⎪<br />
⎥⎪<br />
⎥<br />
⎦⎪⎩<br />
5<br />
e<br />
e<br />
e<br />
e<br />
e<br />
1<br />
5<br />
⎫<br />
⎪<br />
⎪<br />
⎬<br />
⎪<br />
⎪<br />
⎪⎭<br />
2<br />
3<br />
4<br />
(II.1.2.31)<br />
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