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ARMADURAS


Enviado por   •  11 de Marzo de 2014  •  3.522 Palabras (15 Páginas)  •  349 Visitas

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1. Defina que es una armadura simple (dibuje)

ARMADURA SIMPLE

Considere la armadura mostrada en la figura 1a, la cual está constituida por cuatro elementos conectados por medio de pernos en A, B, C y D. Si se aplica una carga en B, la armadura se deformara hasta perder por completo su forma original. Por el contrario, la armadura de la figura 1b, la cual está constituida por tres elementos conectados por medio de pernos en A, B y C, solo se deformara ligeramente bajo la acción de una carga aplicada en B. La única deformación posible para esta armadura es la que involucra pequeños cambios en la longitud de sus elementos. Por tanto, se dice que la armadura de la figura 1b es una armadura rígida, aquí el termino rígida se ha empleado para indicar que la armadura no se colapsara.

Figura 1

Como se muestra en la figura 1c, se puede obtener una armadura rígida más grande agregando dos elementos BD y CD a la armadura triangular básica de la figura 1b. Este procedimiento se puede repetir tantas veces como se desee y la armadura resultante será rígida si cada vez que se agregan dos nuevos elementos, estos se unen a dos nodos ya existentes y además se conectan entre sí en un nuevo nodo. Una armadura que se puede construir de esta forma recibe el nombre de armadura simple.

Se debe señalar que una armadura simple no está hecha necesariamente a partir de triángulos. Por ejemplo, la armadura de la figura 1d es una armadura simple que fue construida a partir del triángulo ABC y se agregaron sucesivamente los nodos D, E, F y G. Por otra parte, las armaduras rígidas no siempre son armaduras simples, incluso cuando parecen estar hechas de triángulos. Por ejemplo, las armaduras de Fink y Baltimore mostradas en la figura 2, no son armaduras simples, puesto que no pueden construirse a partir de un solo triangulo en la forma descrita en el párrafo anterior. Todas las demás armaduras que se muestran en la figura 2 son armaduras simples, lo cual se puede verificar fácilmente. (Para la armadura K se debe comenzar con uno de los triángulos centrales).

Figura 2

En la figura 1 se observa que la armadura triangular básica de la figura 1b tiene tres elementos y tres nodos. La armadura de la figura 1c tiene dos elementos y un nodo adicionales, esto es, cinco elementos y cuatro nodos en total. Si se tiene presente que cada vez que se agregan dos nuevos elementos el número de nodos se incrementa en uno, se encuentra que en una armadura simple el número total de elementos es m = 2n — 3, donde n es el número total de nodos.

2. Defina armadura plana.

ARMADURA PLANA

Figura 3

Las armaduras planas se tienden en un solo plano y a menudo son usadas para soportar techos y puentes. La armadura ABCDE, mostrada en la figura 3a, es ejemplo de una armadura típica para techo. En esta figura, la carga del techo es transmitida a la armadura en los nudos por medio de una serie de largueros, como el DD’. Como la carga impuesta actúa en el mismo plano que la armadura, figura 3b, el análisis de las fuerzas desarrolladas en los miembros de la armadura es bidimensional.

En el caso de un puente, como el mostrado en la figura 4a, la carga sobre la cubierta es transmitida primero a los largueros, luego a las vigas de piso, y finalmente a los nudos B, C y D de las dos armaduras laterales de soporte. Igual que en la armadura de techo, la carga en la armadura de puente es también coplanar, figura 4b,

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 nudo E en las figuras 3a y 4a. este tipo de soporte permite la expansión o la contracción de los miembros debidas a los cambios de temperatura o a la aplicación de cargas.

Figura 4

3. Cada miembro de una armadura se comporta como un miembro de dos fuerzas, si tienden a alargar están a tensión y si acorta a compresión haga un dibujo.

Para diseñar los miembros y las conexiones de una armadura, es necesario determinar primero la fuerza desarrollada en cada miembro cuando la armadura está sometida a una carga dada. Con respecto a esto, formularemos dos importantes hipótesis:

1. Todas las cargas están aplicadas en los nudos. En la mayoría de los casos, como en armaduras de puentes y de techos, están hipótesis se cumple, a menudo en el análisis de fuerzas, el peso de los miembros es ignorado ya que las fuerzas soportadas por los miembros son usualmente grandes en comparación con sus pesos. Si el peso del miembro debe ser incluido en el análisis, es generalmente satisfactorio aplicarlo como una fuerza vertical, la mitad de su magnitud aplicada a cada extremo del miembro.

2. los miembros están unidos entre sí mediante pasadores lisos. En los casos en que se usen conexiones con pernos o soldadura, esta hipótesis es satisfactoria siempre que las líneas de los centros de los miembros conectados sean concurrentes, como en la figura 5a.

Figura 5

Debido a estas dos hipótesis, cada miembro de armadura actúa como un miembro de dos fuerzas, y por lo tanto, las fuerzas en los extremos del miembro deben estar dirigidas a lo largo del eje del miembro. Si la fuerza tiende a alargar el miembro, es una fuerza de tensión (T), figura 5a; mientras que si tiende a acortarlo, es una fuerza de compresión (C), figura 5b. En el diseño real de una armadura, es importante establecer si la fuerza en el miembro es de tensión o de compresión. A menudo, los miembros a compresión deben ser más robustos que los miembros a tensión debido al efecto de pandeo o efecto de Columba que ocurre cuando u miembro está sujeto a compresión.

4. Se utiliza dos métodos para el análisis de armaduras, cuales son y explique.

ANALISIS DE ARMADURAS MEDIANTE EL METODO DE LOS NODOS

Figura 6

Una armadura puede ser considerada como un grupo de pernos y elementos sometidos a la acción de dos fuerzas.

Por tanto, la armadura de la figura 6, cuyo diagrama de cuerpo libre se muestra

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