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Tipos de apoyos en el análisis estructural

julio 8, 2022

¿Qué es un apoyo estructural?

El apoyo o «soporte» en una estructura es un miembro que ayuda a otros miembros a resistir las cargas. Se discuten diferentes tipos de soportes, sus reacciones y aplicaciones para las estructuras y sus detalles.

Podría decirse que los apoyos son uno de los aspectos más importantes de una estructura, ya que especifica cómo se transfieren al suelo las fuerzas dentro de la estructura.

Los apoyos en una estructura transfieren la carga al suelo y proporcionan estabilidad a la estructura apoyada en ella.

Cada apoyo tiene su propio campo de aplicación. Los apoyos se utilizan en estructuras para proporcionar estabilidad y resistencia. Los diversos tipos de apoyos que se utilizan en las estructuras son:

  • Apoyo o Soporte móvil
  • Apoyo o Soporte fijo
  • Apoyo o Soporte empotrado

1. Soporte móvil o rodillo

Es un apoyo que es libre de girar y traducir a lo largo de la superficie sobre la que descansan. La superficie sobre la que se instalan los apoyos de los rodillos puede ser horizontal, vertical e inclinada a cualquier ángulo.

La razón para proporcionar apoyos de rodillos en un extremo es permitir la contracción o expansión de la cubierta de puentes con respecto a las diferencias de temperatura en la atmósfera. Si no se proporciona soporte para rodillos, causará graves daños a las orillas de estructuras como puentes.

  • Los apoyos del rodillo solo tienen una reacción, esta reacción actúa perpendicularmente a la superficie y lejos de ella.
  • Los apoyos de rodillos no pueden resistir las cargas laterales (las cargas laterales son las cargas vivas cuyos componentes principales son las fuerzas horizontales). Solo resisten cargas verticales.
  • El mejor ejemplo de apoyos de rodillos son los patines. Los patines resisten las cargas verticales de las personas que están de pie sobre él. Cuando las cargas laterales son aplicadas por las personas, comienza a traducirse. La traducción se debe a su incapacidad para resistir las cargas laterales.
Apoyo móvil

A continuación un ejemplo aplicado a la vida real:

apoyo móvil o deslizante
Apoyo deslizante o móvil

2. Apoyo fijo

Es un tipo de apoyo que resiste las cargas horizontales y verticales, pero no puede resistir el momento.

  • El apoyo fijo tiene dos reacciones de soporte y estas son reacciones verticales y horizontales. Permite que el miembro estructural gire, pero no permite traducir en ninguna dirección. El apoyo fijo permite la rotación solo en una dirección y resiste la rotación en cualquier otra dirección.
  • El apoyo fijo también se conoce como apoyo de bisagra.
  • El mejor ejemplo en el que podemos al apoyo fijo son las puertas y ventanas de nuestras casas y nuestra articulación de rodilla. Aquí la rotación se produce en una dirección, pero el movimiento de traslación está restringido.
  • Usando ecuaciones de equilibrio, se pueden encontrar los componentes de las fuerzas horizontales y verticales.
Apoyo fijo

A continuación un ejemplo aplicado a la vida real:

3. Apoyo empotrado

Es un apoyo capaz de resistir todo tipo de cargas, es decir, horizontales, verticales y momentos. El apoyo empotrado no permite el movimiento de rotación y traslación a los miembros estructurales.

  • El apoyo empotrado también se denomina apoyo rígido.
  • Un asta de bandera fijado en la base de hormigón es el mejor ejemplo de apoyo empotrado. Los otros ejemplos del apoyo empotrado son el poste eléctrico en las calles, un soporte en la pared y todas las juntas remachadas y soldadas en el acero, etc.
  • Proporciona una mayor estabilidad a la estructura en comparación con todos los demás soportes.

A continuación un ejemplo aplicado a la vida real:

apoyo empotrado
Apoyo empotrado

Conclusión

Los problemas de estabilidad en una estructura se deben principalmente a problemas en los apoyos y conexiones de una estructura. Por lo tanto, el diseño de un edificio debe incorporar la carcasa estructural y los servicios, acabados, apoyos y conexiones del edificio y hacer una estructura modular.

El constructor también debe encontrar un equilibrio entre la eficiencia estructural y el impacto económico en la elección de la ayuda.