analisis estructural

FACULTAD DE
INGENIERIA
ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL

ESTÁTICA
2014-10

Unidad IV:
Análisis
Estructural

Armaduras:
Se estudiará el equilibrio de estructuras formadas por varias partes
que están conectadas entre sí.
Se determinará:
- Fuerzas externas que actúan sobre las estructuras.
- Fuerzas que mantienen unidas a las diversas partes que la
constituyen: Fuerzas Internas.Definición:
Estructuras diseñadas para soportar cargas.
Consisten de elementos rectos que están conectados en nodos
localizados en los extremos de cada elemento.
Por tanto, los elementos de una armadura son elementos sujetos a
dos fuerzas (iguales y opuestas dirigidas a lo largo del elemento).
a) Si las fuerzas tienden a
estirar al elemento: Tensión
b) Si las fuerzas tienden a
comprimir alelemento:
Compresión.

Los elementos que conforman la armadura, se unen en sus puntos
extremos por medio de pasadores lisos sin fricción localizados en
una placa llama "Placa de Unión”, o por medio de soldadura,
remaches, tornillos, clavos o pernos en el caso de armaduras de
madera, para formar un armazón rígido.
Como los elementos o miembros son delgados e incapaces de
soportar cargaslaterales, todas las cargas deben estar aplicadas en
las uniones o nodos.
Se dice que una armadura es rígida si está diseñada de modo que
no se deformará mucho o se colapsará bajo la acción de una carga
pequeña.

Para evitar el colapso de una armadura, ésta debe ser rígida, por lo
que en algunos casos se requieren de elementos de arriostre para
evitar este colapso.
Por ejemplo, laarmadura mostrada
colapsará si se mantiene tal y como
se muestra

Pero, no sucederá nada si se le
colocara un miembro diagonal AC
como soporte.

Armaduras típicas
Para Techo

Armaduras típicas
Para Puentes

Armaduras típicas
Otros tipos

ARMADURAS SIMPLES

La mayoría de las estructuras reales están hechas a partir de varias
armaduras unidas entre sí para formar una armaduraespacial.
Las armaduras simple, son aquellas armaduras que se obtienen a partir
de una armadura triangular rígida, agregándole dos nuevos elementos y
conectándolos en un nuevo nodo.

Si a una armadura triangular rígida le agregamos dos nuevos elementos y
los conectamos en un nuevo nodo, también se obtiene una estructura
rígida.

Las armaduras que se obtienen repitiendo este procedimientoreciben el nombre de armaduras simples.
Se puede comprobar que en una armadura simple el número total de
elementos es: m = 2n -3, donde n es el número total de nodos.
HIPÓTESIS SOBRE UNA ARMADURAS IDEAL
• Todos los elementos de una armadura son rectos y se pueden
representar por medio de rectas.
• Los nodos en los extremos de los miembros se pueden representar
por medio de puntos.
• Todos losnodos se forman por pasadores sin fricción.

• El peso de cada elemento se aplica en los extremos de éste, o bien, el
peso de cada elemento es despreciable.
• A una armadura sólo se le pueden aplicar cargas concentradas, y
estas se aplican en los nodos.
• Para una armadura plana (bidimensional), todos los elementos y
caras se encuentran en el mismo plano. Para una armadura espacial(tridimensional), los elementos no son coplanares y las direcciones de
las cargas son arbitrarias.
• Se asume que sobre un elemento individual de una armadura, pueden
actuar fuerzas, como las que se muestran en la figura

En el primer caso tienden a estirar al elemento y éste está en tensión o
tracción; en la segunda figura tienden a comprimir al elemento y el
mismo está en compresión.Métodos para hallar las fuerzas en cada barra
Para diseñar una armadura o poder analizarla, debemos obtener
las fuerzas a las que estará sometidas cada uno de sus miembros.
Si tomáramos el DCL de toda la armadura, entonces las fuerzas en
los miembros pasarían a ser fuerzas internas y por tanto a partir de
un análisis de equilibrio sería imposible hallarlas.
Por lo que, es necesario buscar...