INFORME PRÁCTICA CERCHA METÁLICA

Práctica No. 1 Cercha Metálica

Dawanny Rodríguez, Nelson Penagos & Juan Sanabria

Abril 2019

Universidad Militar Nueva Granada

Facultad de Ingeniería

Análisis de Estructuras I

Abstract

This report seeks to analyze the behavior of a metal truss which is subjected to a compression load determined by a special frame and a control panel that regulates and measures cable data to determine the behavior of the reinforcement at depth as deformation, the load, the dimensionless parameter ε. By means of the ideal calculations to determine if the truss is statically determined, it is identified that part of the structure is subjected to traction and that part is subjected to compression, this from methods such as nodes or the method of sections. In the same way, the respective percentages of error that take part in the behavior and performance of the reinforcement when subjected to an axial compression effort are made.

Resumen

En el presente informe se busca analizar el comportamiento de una cercha metálica la cual se somete a una carga de compresión determinada mediante un marco especial y un tablero de control que regula  y se mide datos cable para determinar el comportamiento de la armadura a profundidad como deformación, la carga, el parámetro adimensional . Por medio de los cálculos ideales para determinar si la cercha es estáticamente determinada, se identifica que parte de la estructura se somete a tracción y que parte se somete a compresión, esto a partir de métodos como el de nodos o el método de secciones. De igual manera se realizan los respectivos porcentajes de error que intervienen en el comportamiento y desempeño de la armadura cuando se somete a un esfuerzo axial de compresión.[pic 1]

Capítulo 1 Introduction        5

Capítulo 2  Introducción        6

Capítulo 3  Objetivos        7

Objetivo General        7

Objetivos Específicos        7

Capítulo 4  Marco Teórico        9

Armadura        9

Cercha        9

Módulo de Elasticidad        10

Reacción        10

Nodos        10

Apoyos        11

Capítulo 5  Materiales        12

Capítulo 6  Procedimiento        14

Capítulo 7  Cálculos De Las Cerchas        15

Capítulo 8  Cálculos Complementarios        30

Capítulo 9  Análisis de Resultados        40

Capítulo 8  Conclusiones        44

Lista de referencias        47

Anexos        48

Capítulo 1
Introduction

A certainty is a structure composed of straight bars joined at their ends, generally having a triangular shape due to the strength and capacity of the axial loads. There are different types of trusses. With its structure it is sought that, when applying the loads on these nodes, the system behaves stably and with the material of the aesthetics made, the different loads to what can be reached the flexibility or the failure, taking into account this. trusses are used in the structural area as roofs in building constructions, churches or buildings with a large space and is also used in the construction of bridges and reinforced concrete.

In the present report we seek to analyze the behavior of a metallic certainty which is considered a specific load in the universal press and its deformation is measured. The ideal means to determine if the certainty is correctly determined, the part of the structure is subjected to tension and the part is subjected to compression, this is from methods such as the method of the sections.

Capítulo 2
Introducción

        Una cercha es una estructura compuesta por barras rectas unidas en sus extremos, generalmente tiene una forma triangular debido a la resistencia y capacidad de soportar cargas axiales. Existen diferentes tipos de cerchas, pero sus barras trabajan a esfuerzos axiales en unos puntos que se han denominado nodos. Con su estructura se busca que, al aplicar cargas sobre estos nodos, el sistema se comporte establemente y con el material del que esté hecha, soporte distintas cargas a las que se pueda someter sin llegar a la flexión o a la falla, teniendo presente esto las cerchas son utilizadas en el área estructural como techos en construcciones de edificaciones, iglesias o construcciones con un espacio grande y también se utilizan en la construcción de puentes ya sean colgantes o en concreto reforzado.

En el presente informe se busca analizar el comportamiento de una cercha metálica la cual se somete a una carga de compresión determinada mediante un marco especial y un tablero de control que regula  y se mide datos cable para determinar el comportamiento de la armadura a profundidad como deformación, la carga, el parámetro adimensional . Por medio de los cálculos ideales para determinar si la cercha es estáticamente determinada, se identifica que parte de la estructura se somete a tracción y que parte se somete a compresión, esto a partir de métodos como el de nodos o el método de secciones. De igual manera se realizan los respectivos porcentajes de error que intervienen en el comportamiento y desempeño de la armadura cuando se somete a un esfuerzo axial de compresión que en el presente caso se encuentra minuciosamente inclinado.[pic 2]

Capítulo 3
Objetivos

Objetivo General

Con base en el contenido teórico inducido por el docente a cargo ejecutar un ensayo de compresión axial que permita estudiar y examinar el comportamiento cualitativo y cuantitativo que desarrolla una cercha metálica, teniendo en cuenta sus dimensiones, características, propiedades y el respectivo punto de apoyo, de manera que se garanticen y respalden la precisión e incertidumbre de cada uno de los cálculos y finalmente analizar los valores obtenidos.

Objetivos Específicos

• Promover y efectuar el uso de las nociones, ecuaciones y procedimientos que se adquirieron en la asignatura específicamente de manera teórica.
• Analizar el comportamiento de una cercha metálica cuando es sometida a un esfuerzo axial de compresión.
• Definir cuantitativamente el valor de la deformación experimental para cada uno de los dos casos.
• Establecer el valor del área, longitud y fuerza de cada una de las barras que componen a la cercha.
• Cuantificar el porcentaje de error que relaciona los valores de deformación tanto experimentales como teóricos.
• A partir de las operaciones y los valores obtenidos durante y luego de la práctica graficar la curva de porcentaje de error vs carga unitaria para cada uno de los casos.
• Determinar las dimensiones y características de la cercha metálica estudiada a lo largo de la práctica.

Capítulo 4
Marco Teórico

Armadura

Es un tipo de estructura con una gran importancia en la ingeniería principalmente en el diseño de puentes y edificios. Una armadura consta de: miembros son los elementos rectos conectados entre sí por medio de nodos o nudos. Por lo general, los miembros de una armadura son delgados y pueden soportar poca carga lateral, por lo tanto, las cargas deben aplicarse sobre los nudos y no directamente sobre los miembros.

Cercha

Una cercha metálica es una armadura en acero la cual es diseñada con barras rectas unidas en sus extremos formando nodos. Las uniones dividen la cercha en secciones triangulares ya que aún en cerchas articuladas es la forma más estable y resistente, esto con el fin de soportar cargas aplicadas sin llegar a la flexión o al corte, las fuerzas axiales producidas por las cargas aplicadas se distribuyen en las barras como tracción y compresión de la armadura. Una fuerza axial es la fuerza que actúa en el eje longitudinal de una estructura aplicada en el centroide de su sección transversal, produciendo un esfuerzo uniforme. En las cerchas o armaduras se producen esfuerzos axiales, los cuales son perpendiculares al plano sobre el que se aplica la fuerza de tracción o compresión y se distribuye de manera uniforme.

El análisis de las cerchas tiene como objetivo encontrar las fuerzas en cada uno de los elementos y las deformaciones de todo el conjunto. En cerchas estáticamente determinadas se utilizan métodos analíticos y métodos gráficos. Entre los métodos analíticos tenemos: el método de los nudos y el método de las secciones.

Módulo de Elasticidad

El módulo de elasticidad longitudinal o módulo de Young relaciona la tensión según una dirección con las deformaciones unitarias que se producen en la misma dirección.

Reacción

Son las fuerzas generadas en los apoyos, son opuestas en dirección de las fuerzas de la estructura que actúan en determinado punto, hay tres tipos de reacciones:

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