¿Qué es un Mecanismo de Colapso?

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

La formación de una sola bisagra de plástico 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 muestra 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 final o de colapso se alcanza cuando se forma un mecanismo. La cantidad 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 bisagra de plástico. Cualquier aumento adicional de la carga provoca un colapso. Para que falle una viga estáticamente indeterminada, es necesario que se forme más de una bisagra de plástico.

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, eventualmente hay un número suficiente de ellas para provocar el colapso. Se puede transportar algo de carga adicional después de este tiempo antes de que se produzca el colapso, ya que las tensiones entran en el rango de endurecimiento por deformación.

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

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