Los cables son elementos en el que cada sección del mismo solo trabaja a tensión y que gracias a su simplicidad

REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA[pic 1]

MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA

UNIVERSIDAD EXPERIMENTAL DE LA FUERZA ARMADA NACIONAL BOLIVARIANA

NÚCLEO -ANZOÁTEGUI-

Cables Suspendidos[pic 2]

PROFESORA:                                                                              INTEGRANTES:

Karina Hernández                                                              Durbielis Ortiz CI: 22.856.359

     4to semestre D02                                                           Yaneidys Almario CI

           Sofia Figueroa CI

                                                                                             Margelis Carreño CI: 22.574.473    

                                                                                            Ibrahin Torrealba CI 25.132.860

San Tome, Enero del 2014

INTRODUCCIÓN

Los cables son elementos en el que cada sección del mismo  solo trabaja a tensión y que   gracias a su simplicidad, versatilidad, resistencia y economía, se han convertido en un elemento imprescindible en muchas obras de ingeniería.  Pensemos en los puentes colgantes, no solo los grandes sino también los pequeños construidos para comunicar veredas en zonas rurales, las garruchas, los sistemas de transporte de productos agrícolas en los cultivos, los sistemas de interconexión eléctrica, los cables para poster en una obra de hormigón, los tensores o contravientos para luminarias y postes, pagodas o techos, etc.

Por su flexibilidad, los cables solo aguantan fuerzas de tracción, se comportan de forma inversa a los arcos, en los cuales, debido a su curvatura, los esfuerzos cortantes y de flexión se pueden hacer nulos y los esfuerzos de compresión se convierten en el soporte de la estructura. En el caso de un cable, la geometría que él adquiere al aplicar las cargas, es tal, que asegura el cumplimiento de las leyes de equilibrio con el solo trabajo a tracción del elemento.

El tipo de geometría que adquiere un cable depende del tipo de cargas actuantes. Para cables sometidos a cargas uniformes en la proyección horizontal, adquieren una forma parabólica siguiendo la forma del diagrama de momentos de una viga simple; cables sometidos a cargas puntuales adquieren una forma discontinua en cada punto de aplicación de las cargas y cables sometidos a su propio peso (en este caso no es una carga uniforme) forman una curva llamada catenaria. Un ejemplo de este último caso es el de las redes de energía. En el caso de que la flecha del cable (distancia vertical desde los extremos hasta el punto más bajo) no sea muy grande, esta catenaria se puede aproximar a una parábola.

Para el análisis se consideran totalmente flexibles e inextensibles de tal manera que en toda su longitud los esfuerzos solo serán axiales de tracción y siempre tangenciales a la curva del cable.

CABLES PARABOLICOS

Los cables parabólicos son aquellos cables  cuyo hilo está sometido a una carga uniforme, por unidad de proyección horizontal, y dicho hilo adquiere la forma de una parábola si se desprecia su peso propio  con respecto  a la carga que puede soportar. Este caso se presenta particularmente, en la  práctica, y el cálculo de puentes colgantes, en los que el peso del tablero  es mucho mayor que el del cable que lo sustenta.

El tablero, o base del puente colgante, lo podemos representar por una carga vertical, p (N/m), uniformemente distribuida a lo largo de la proyección horizontal del cable. La transmisión de carga del tablero al cable se realiza mediante unos cables verticales denominados tirantes, también de peso despreciable frente al del tablero.

La carga por unidad de longitud  (medida en forma horizontal) se representa con la variable (y)  y esta se expresa en N/m.

 Seleccionando ejes de coordenadas  con su origen   en el punto más bajo C del cable, se encuentra que la magnitud W de la carga total,  soportada por el segmento del cable  que se extiende  desde C hasta  D de coordenada XY, está dada por W = wx. 

[pic 3][pic 4] 

[pic 5]

 La diferencia entre el cable parabólico y  la catenaria  es que  en la catenaria la carga se representa uniformemente en el propio cable y no en la horizontal, en cambio el cable parabólico es aquel cuya carga está sometida en proyección de la horizontal.

Para la carga uniforme en la dirección horizontal de 500 kgf/m el cable adopta la forma de una parábola.

Para resolverlo, se realiza un diagrama de cuerpo libre sobre la mitad del cable cortándose en la parte más baja del cable.

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CABLE DE CARGA UNIFORMEMENTE DISTRIBUIDA A LO LARGO DE SU LONGITUD.

            En el caso de cables que soportan cargas distribuidas, este cuelga tomando la forma de una curva y la fuerza interna en el punto D es una fuerza de tensión T dirigida a lo largo de la tangente de la curva.

            Considerando el caso más general de carga distribuida, se dibuja el diagrama de cuerpo libre de la porción del cable que se extiende desde el punto más bajo C hasta un punto D del cable. Las fuerzas que actúan sobre el cuerpo libre son la fuerza de tensión T0 en C, la cual es horizontal, la fuerza de tensión T en D, la cual está dirigida a lo largo de la tangente al cable en D y la resultante W de la fuerza distribuida, soportada por la porción CD del cable.

[pic 7][pic 8]

Si se dibuja el triangulo de fuerzas correspondientes:

1. T cosØ=T0
2. T sen Ø=W
3. T =[( T0)2 +W2]1/2
4. tan Ø = W/ T0

A partir de las relaciones 1 y 2 vemos que la componente horizontal de la fuerza de tención T es la misma en todos los puntos y que la componente vertical de vertical de T es igual a la magnitud W de la carga medida desde el punto mas bajo. Las relaciones 3 y 4 muestran que la magnitud de la tensión T es mínima en el punto mas bajo y máxima en uno de los dos soportes

CABLES CON CARGAS UNIFORMEMENTE DISTRIBUIDA A LO LARGO DE LA HORIZONTAL

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