LABORATORIO: ANÁLISIS DE ESTRUCTURAS

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FACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL

2017– I

CURSO: MECÁNICA APLICADA

LABORATORIO: ANÁLISIS DE ESTRUCTURAS

PROFESOR:

Ing. Raúl Agustín Guerrero Navarro

INTEGRANTES: GRUPO 3

Alvarez Giron, Aldair Gerasse

Cava Fernandez de Paredes, Diego

Gago Angulo, Julio

Pariona Tocasca, Silvia

FECHA DE ENTREGA:

31 de Mayo del 2017

ÍNDICE         Pág.

1. OBJETIVOS        4

2. MATERIALES Y EQUIPOS        5

3. DISEÑO O MONTAJE DEL EXPERIMENTO        6

3.1 GRÁFICA DEL MONTAJE DEL EXPERIMENTO        6

3.2 EXPLICACIÓN DEL MONTAJE DEL EXPERIMENTO        7

                        3.2.1. DESCRIPCIÓN                                                          7

                        3.2.2. MONTAJE DEL ENTRAMADO                                  8

4. FUNDAMENTO TEÓRICO        10

4.1 ARMADURA        10

4.2 TIPOS DE ARMADURAS                                                     11

4.3 MÉTODOS DE LOS NODOS        12

4.4 METODOS DE LOS CORTES        12

5. PROCEDIMIENTO SEGUIDO EN EL ENSAYO        15

6. TOMA Y REGISTRO DE DATOS        16

7. CÁLCULOS, RESULTADOS Y GRÁFICAS        22

8. CUADRO COMPARATIVO                                                             26

CONCLUSIONES        27

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS        28

1. OBJETIVOS

• Describir el montaje del sistema para el experimento de “Esfuerzos en diversos montajes de celosías planas”.
•  Calcular las cargas internas que actúan en todas las barras la armadura, para luego clasificarlas en tracción o en contracción y compararlas con los datos obtenidos experimentalmente con el software (Learning Software Framework)
• Hallar las reacciones que soportan la estructura.

2. MATERIALES Y EQUIPOS

• BASTIDOR UNIVERSAL DE PRUEBAS SE112

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•  PESAS DE DIFERENTES PESOS (NEWTON)

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• JUEGO DE PRACTICA DE FUERZAS EN ESTRUCTURAS PLANAS SE 110.21

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3. DISEÑO O MONTAJE DEL EXPERIMENTO

3.1 GRÁFICA DEL MONTAJE DEL EXPERIMENTO

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3.2 EXPLICACIÓN DEL MONTAJE DEL EXPERIMENTO 

3.2.1.  Descripción

El Juego de Práctica de Fuerzas en Estructuras Planas SE 110.21 se utiliza en  conjunto con el bastidor universal de pruebas SE112.

El equipo de pruebas permite el análisis experimental de la distribución de fuerzas en entramados.

El equipo de pruebas presenta las siguientes características:

• Estructura de diferentes entramados con una buena cantidad de barras de longitudes adecuadas. Gracias a que las longitudes se encuentran fijas, no se pierde tiempo al ajustar las barras.
• Gracias a los cierres especiales rápidos y a los nodos, las barras se unen de forma rápida y simple.
• Es un dispositivo de carga con accionamiento de husillo, dinamómetro anular y aplicación de galgas extenso métricas.
• Existe la posibilidad de conexión con El Amplificador de Medición de Canal Múltiple FL151. Este ha sido desarrollado para aplicaciones en donde se deba evaluar una gran cantidad de puntos de medición. Es especialmente apto para mediciones en galgas extenso métricas, pero, no obstante, puede emplearse como amplificador universal de tensión.

El amplificador de medida puede usarse con un visualizador digital de valores de medición, así como en conjunto con una computadora de escritorio.

              3.2.2. Montaje del entramado

Debemos montar los dos apoyos en la parte vertical del bastidor, situando el apoyo superior a 670 mm, y el apoyo inferior a 370 mm.

Monte el tramado por adelantado, según se indica en el diagrama, sobre la superficie de una mesa.

• Apriete los pernos de conexión de los cierres rápidos con los dedos y empuje los cierres rápidos entre los orificios del disco de nodos.
• A continuación, haga encajar los pernos de conexión en el ángulo de la barra
• Los ejes alargados de las barras deben pasar por el centro del disco de nodos.

 Todos los clavijeros de conexión de las galgas extensas métricas deben estar situados hacia un lado.

ADVERTENCIA: Para construir un entramado estable, cada barra debe sujetarse respectivamente a una clavija de tope del disco de nodos. De esta manera se conecta firmemente el disco de nodos a una barra.        

• Colocar el entramado pre montado en el bastidor.
• Montar el dispositivo de carga (1), con el soporte, en la parte inferior del travesaño.
• Conectar el dispositivo de carga (1) con el nodo III. Ajuste la longitud con el husillo roscado.

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     Encaje  adecuado entre

los  discos y las barras

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El equipo para el ensayo SE 110.21 contiene barras con cierres de muelle especiales en los extremos, lo que hace posible un ajuste fácil en los discos nodales. El suministro de barras de distinta longitud permite configurar tres tipos de celosía.

Las barras se unen de manera "articulada" con ayuda de discos nodales y sólo se someten a esfuerzos de compresión o de tracción. En los nudos no se transmiten momentos y se considera despreciable el rozamiento. Nuestras estructuras se pueden considerar, por lo tanto, celosías ideales. Un dispositivo de carga que se aplica a un disco nodal genera una carga externa. Todos los esfuerzos que actúan en las barras de la celosía se miden mediante galgas extenso métricas.

El análisis de los valores registrados en el PC se realiza con ayuda del amplificador de medida FL 151 (16 canales de entrada).

4. FUNDAMENTO TEÓRICO

4.1 ARMADURA

Se denomina armadura a  la estructura formada por un conjunto de piezas lineales (de madera o metálicas) que se encuentran ensambladas entre sí, y  que se utiliza para soportar la cubierta inclinada de algunos edificios. La disposición de la cubierta, a una dos, tres, cuatro o más aguas, influye lógicamente en la característica de la armadura que debe sostenerla. Frecuentemente las armaduras estructuralmente son celosías planas, aunque existen armaduras de otro tipo que no son celosías.

Constan de elementos rectos conectados en nudos localizados en los extremos de los elementos. Los elementos de estas estructuras están sometidos a dos fuerzas iguales y opuestas dirigidas a lo largo del elemento. Las barras de una armadura solo resisten fuerzas axiales (normales), .ya sea a Compresión (-) o a Tensión (+).

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4.2 TIPOS DE ARMADURA

La mayoría de los tipos de armaduras usadas en la estructuración de cubiertas, puentes, han sido nombradas por quien las diseñó por primera vez, por ejemplo, la armadura tipo Howe, fue patentada en 1840 por  William Howe, la armadura Warren, fue patentada por los ingleses James Warren y Willboughby Monzoni en 1848.

También destacan la armadura Pratt Plana, armadura Fink, Delta, entre otras.

Armadura Howe: Compuesta por montantes verticales entre el cordón superior e inferior. Las diagonales se unen en sus extremos donde coincide un montante con el cordón superior o inferior.

Armadura Warren: El rasgo característico de este tipo de armadura es que forman una serie de triángulos isósceles o equiláteros, de manera que todas las diagonales tienen la misma longitud.

Armadura Pratt Plana: A diferencia de una armadura Howe, las barras están inclinadas en sentido contrario, de manera que las diagonales están sometidas a tracción, mientras que las verticales están comprimidas.

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