Diseño De Una Armadura Pratt

INTRODUCCION

Se llaman estructuras a todas las partes de una construcción compuestas por varios elementos rectilíneos unidos entre sí por sus extremos y cuya misión es soportar las cargas a las que se encuentra sometida. Uno de los principales tipos de estructura que se emplean en ingeniería son las armaduras o cerchas, las cuales tienen la característica de ser muy livianos y con una gran capacidad de soportar cargas elevadas y cubrir grandes luces, generalmente se utilizan en cubiertas de techos y puentes.

El principio fundamental de las armaduras es unir elementos rectos para formar triángulos, los elementos trabajan a esfuerzos axiales en puntos que se llaman nodos, y entre sí conforman una geometría tal que el sistema se comporta establemente cuando recibe cargas aplicadas directamente en estos nodos. Esto permite soportar cargas transversales, entre dos apoyos, usando menor cantidad de material que el usado en una viga, pero con el inconveniente de que los elementos ocupan una altura vertical considerable.

Dado que las armaduras poseen estas características tienen una gran versatilidad en su uso y le permiten al ingeniero una gran flexibilidad para adaptarse a las necesidades de un problema particular.

OBJETIVOS:

Señalar la importancia del diseño de las estructuras en las obras agropecuarias.

Fijar procedimientos y estudios aplicables al diseño de las estructuras.

Designar y dimensionar los diversos elementos que conforman una armadura.

MARCO TEORICO

Armaduras:

Una armadura es una construcción reticulada conformada generalmente por triángulos formados por elementos rectos y que se utiliza para soportar cargas. Las armaduras pueden ser planas o espaciales. Ejemplos típicos de armaduras son: puentes, cerchas, torres de transmisión, cúpulas de estadios, etc.

Las armaduras pueden ser de cuerdas paralelas o de dos aguas. En el pasado las armaduras de techo a dos aguas probablemente han sido más usadas para construcciones de claros cortos y las armaduras de cuerdas paralelas para claros mayores. Sin embargo, la tendencia actual, ya sean claros grandes o pequeñas parece desentenderse de las armaduras a dos aguas y preferir las de cuerdas paralelas debiéndose el cambio a la apariencia deseada y quizás a la construcción más económica de las cubiertas.

Armadura PRATT:

Para la armadura de cuerdas paralelas, la Pratt ofrece la ventaja de tener los miembros más largos del alma (diagonales) sometidos a tracción y los miembros verticales más cortos a compresión (menos efecto de pandeo).

Eso representa ventajas si toda la armadura es de acero, ya que los elementos traccionados no presentan problemas de pandeo aunque sean largos mientras que los sometidos a compresión si pueden presentar pandeo, lo que obliga a hacerlos de mayor espesor. Puesto que el efecto del pandeo es proporcional a la longitud de las barras interesa que los elementos más cortos sean los que sufren la compresión. La armadura Pratt puede presentar variaciones, normalmente consistentes en barras suplementarias que van desde las diagonales hasta el cordón superior, dichas barras son usadas para reducir la longitud efectiva de pandeo.

ANALISIS Y DISEÑO

Diseño de estructuras metálicas para techos

Una estructura para techos está formada por dos componentes principales: los tijerales o armaduras y las viguetas.

Las planchas de techado se apoyan generalmente en forma directa sobre las viguetas las cuales están apoyadas sobre los tijerales.

Para el cálculo de las armaduras se deberían asumir las siguientes hipótesis de cálculo:

Los nudos de la estructura constituyen articulaciones sin rozamiento

Todas las cargas se consideran aplicadas en los nudos y están contenidas en el plano de la estructura.

Todas las barras son rectas

Se considera el esquema inicial de la estructura y carags a pesar de las deformaciones elásticas de barras y apoyos, por ser pequeñas.

Las cargas que se consideran son las siguientes:

Fuerza ejercida por el viento

Peso de las planchas de techado

Peso de las viguetas

Peso propio del tijeral

Sobrecarga adicional tomada en cuenta como margen de seguridad

Características del terreno:

El terreno a techar tiene un área de 15x18 m. la altura de las columnas se consideraran de 8m.

Calculo de las fuerzas sobre el techo:

Lo que necesitamos es calcular la fuerza total sobre los tijerales de un techo. Para ello se necesita la fuerza total que existe sobre el techo.

Tenemos:

Ptot=Pv+Ppl+Psc+Plar+Ptij

Ptot=Fuerza total

Pv=Fuerza del viento

Ppl=Fuerza del peso de las planchas corrugadas

Pvig=Fuerza del peso de los largueros

Ptij=Fuerza del peso de los tijerales

Psc=Fuerza de sobrecarga

Fuerza del viento:

Se supone una dirección horizontal para el viento.

Pv=13755.554 kg

Fuerza del peso de las planchas corrugadas:

Las

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