Armaduras

PRACTICA DE CERCHAS

INTRODUCCION:

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA:

determinar la fuerza de todos los elementos y estableser los eslementos si estan en tencion o compresion

OBJETIVOS:

OBJETIVO GENERAL

Mostrar cómo se determinan las fuerzas en los elementos de una armadura tipo howe, por medio del método de nodos y del método de secciones.

OBJETIVO ESPECIFICO

dependiendo los datos dados calcular

JUSTIFICACION DEL PROYECTO

Este proyecto está basado en una cercha de una techumbre, dicha cercha es metálica y las fuerzas dadas en los nudos son las cargas externas pudiendo ser reacción de los o el peso acumulado entre los largueros, calaminas y cargas externas como ser nieve viento u otros factores.

Es importante q la cercha se mantenga firme y en equilibrio para q la estructura no colicione x eso se tomara muy en cuenta las cargas q dicha estructura tenga q soportar.

el equilibrio de estructuras formadas por varias partes que están conectadas entre sí. Este problema, además de determinar las fuerzas externas que actúan sobre la estructura, implican calcular las fuerzas que mantienen unidas a las diversas partes que la constituyen. Desde el punto de vista de la estructura como un todo.

FUNDAMENTO TEORICO

Analicis estructural

Armaduras

Una armadura es una estructura compuesta de elementos esbeltos unidos entre sí en sus puntos extremos. Los elementos usados comúnmente en construcción consisten en puntales de madera o barras metálicas. En particular, las armaduras planas se sitúan en un solo plano y con frecuencia se usan para soportar techos y puentes. La armadura que se muestra en la figura 6-1a es un ejemplo de una armadura típica para soportar techos. En esta figura, la carga del techo se transmite a la armadura en los nodos por medio de una serie de largueros. Como esta carga actúa en el mismo plano que la armadura, figura 6-1b, el análisis de las fuerzas desarrolladas en los elementos de la armadura será bidimensional.

En el caso de un puente, como el mostrado en la figura 6-2a, la carga sobre la cubierta se transmite primero a los largueros, luego a las vigas de piso, y finalmente a los nodos de las dos armaduras laterales de soporte. Igual que en la armadura de techo, la carga en una armadura de puente es coplanario, figura 6-2b. Cuando las armaduras de puente o de techo se extienden sobre grandes distancias, comúnmente se usa un soporte o rodillo para soportar un extremo, por ejemplo, el nodo A en las figuras 6-1a y 6-2a. Este tipo de soporte permite la expansión o la contracción de los elementos debido a los cambios de temperatura o a la aplicación de cargas.

Supuestos para el diseño. Para diseñar los elementos y las conexiones de una armadura, es necesario determinar primero la fuerza desarrollada en cada elemento cuando la armadura está sometida a una carga dada. Para esto, haremos dos supuestos importantes:

• Todas las cargas se aplican en los nodos. En la mayoría de las situaciones, como en armaduras de puentes y de techos, este supuesto se cumple. A menudo se pasa por alto el peso de los elementos, ya que la fuerza soportada por cada elemento suele ser mucho más grande que su peso. Sin embargo, si el peso debe ser incluido en el análisis, por lo general es satisfactorio aplicarlo como una fuerza vertical con la mitad de su magnitud aplicada a cada extremo del elemento.

• Los elementos están unidos entre sí mediante pasadores lisos. Por lo general, las conexiones de los nodos se forman empernando o soldando los extremos de los elementos a una placa común, llamada placa de unión, como se muestra en la figura 6-3a, o simplemente pasando un perno o pasador largo a través de cada uno de los elementos, figura 6-3b. Podemos suponer que estas conexiones actúan como pasadores siempre que las líneas centrales de los elementos unidos sean concurrentes, como en la figura 6-3.

Debido a estos dos supuestos, cada elemento de la armadura actuará como un elemento de dos fuerzas, y por lo tanto, la fuerza que actúe en cada extremo del elemento debe estar dirigida a lo largo del eje del elemento. Si la fuerza tiende a alargar el elemento, es una fuerza de tensión (T), figura 6-4a; mientras que si tiende a acortar el elemento, es una fuerza de compresión (C), figura 6-4b. En el diseño real de una armadura es importante establecer si la naturaleza de la fuerza es de tensión o de compresión. A menudo, los elementos a compresión deben ser más gruesos que los elementos a tensión debido al efecto de pandeo o de columna que ocurre cuando un elemento está en compresión.

Generalidades

El uso más común de armaduras en edificios es para soportar cubiertas de techo, pisos y otras cargas como cielos suspendidos. Existen muchos tipos de armaduras o cerchas, tal como se presentan en la siguiente figura. La escogencia del tipo de armadura a utilizar depende en primera instancia de los requerimientos arquitectónicos y del cliente y en segunda instancia de las dimensiones y de factores económicos.

La armadura tipo Pratt , tiene los elementos diagonales en tensión y por lo tanto los elementos verticales más cortos en compresión y los elementos verticales más largos en tensión para cargas verticales de magnitud normal.

La armadura Howe es la inversa de la Pratt. Tiene la ventaja de que para cargas livianas las cuales pueden revertirse como la carga de viento, funciona de manera similar a la primera.

Además resulta que la cuerda en tensión presenta una mayor fuerza que la fuerza que se produce en la cuerda en compresión en la mitad del claro, para cargas verticales convencionales.

La armadura Fink resulta más económica en términos del peso de acero, para luces grandes, debido a que los miembros del alma de la armadura se dividen en elementos muy cortos.

Pueden existir muchas maneras de arreglar o disponer de los elementos del alma, lo cual queda a criterio del diseñador.

La armadura Mansard es una variación de la armadura Fink, con la ventaja de reducir el espacio no usado a nivel de techos. Sin embargo, las fuerzas en las cuerdas superior e inferior se incrementan debido a la poca altura de la cercha o a la pequeña razón entre altura y claro de la armadura.

La armadura Warren tiene la ventaja de que los elementos en compresión y tensión en el alma de la armadura tienen igual longitud, resultando en un razón peso–claro muy ventajosa en términos de costo para luces pequeñas, además de que se reducen los costos de fabricación al ser todos los elementos iguales en

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