Qué es Mecanismo de colapso

¿Qué significa el mecanismo de colapso?

Al insertar una bisagra plástica con una carga límite plástica en una viga estáticamente determinada, se puede formar un mecanismo cinemático que permita un desplazamiento ilimitado del sistema. Esto se conoce como el mecanismo de colapso. Por cada grado de indeterminación estática de la viga, se debe agregar una rótula plástica adicional para formar un mecanismo de colapso. Se utiliza en análisis y diseño estructural.

La formación de una sola rótula plástica proporciona un mecanismo de colapso para una viga simplemente apoyada. El colapso ocurre cuando ya no queda ningún elemento estable que pueda soportar la carga adicional.

industriapedia explica el mecanismo de colapso

Cuando se aplica un sistema de cargas a un cuerpo elástico, éste se deforma y presenta una resistencia a la deformación. Tal cuerpo se conoce como estructura. Por otro lado, si no se establece resistencia contra la deformación en el cuerpo, entonces se conoce como mecanismo. La carga última o de colapso se alcanza cuando se forma un mecanismo. El número de bisagras de plástico desarrolladas debería ser suficiente para formar un mecanismo.

En el análisis de vigas, una viga estáticamente determinada falla si se desarrolla una rótula plástica. Cualquier aumento adicional en la carga provoca el colapso. Para que una viga estáticamente indeterminada falle, es necesario que se forme más de una rótula plástica. A medida que aumenta la carga, hay una redistribución del momento porque la bisagra de plástico no puede resistir más momento. A medida que se forman más bisagras de plástico en la estructura, finalmente hay un número suficiente de ellas para provocar el colapso. Se puede llevar alguna carga adicional después de este tiempo antes de que ocurra el colapso, ya que las tensiones entran en el rango de endurecimiento por deformación.

La carga puede incrementarse aún más hasta que el momento en algún punto (como la carga concentrada) alcance el momento plástico. La carga adicional hace que la viga se colapse. Por lo tanto, el mecanismo de colapso es la disposición de bisagras plásticas y quizás bisagras reales que permiten el colapso de una estructura. La carga de colapso se calcula igualando las obras virtuales externas e internas.

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