Anàlisis estructural

ANALISIS ESTRUCTURAL

INTRODUCCION

Las estructuras compuestas por elementos tipo cercha, tienen la característica de ser muy livianos y con una gran capacidad de soportar cargas. Se utilizan principalmente en construcciones con luces grandes, como techos de bodegas, almacenes, iglesias y en general edificaciones con grandes espacios en su interior. Las cerchas también se usan en puentes,aunque para este tipo de estructuras los puentes atirantados, colgantes (cables), los puentes en vigas de alma llena (ya sea vigas armadas soldadas) y los puentes en concreto presforzado se han desarrollado tanto que resultan ser sistemas más atractivos para el diseñador.

Existen diferentes tipos de cerchas de acuerdo con la solución estructural que se requiere. Su construcción o ensamble selleva a cabo uniendo elementos rectos, que primordialmente trabajan a esfuerzos axiales, en unos puntos que llamamos nudos y conformando una geometría tal que el sistema se comporta establemente cuando recibe cargas aplicadas directamente en estos nudos.
El presente proyecto tiene como finalidad realizar un modelo funcional a menor escala que consta del desarrollo de los cálculos y de una maqueta.OBJETIVOS

Objetivo principal
Diseñar un modelo o sistema a menor escala que aplique dentro de la física estática y que permita ser funcional para demostrar los conceptos del análisis estructural (sumatoria de fuerzas externas y momentos, diagrama de cuerpo libres, conceptos de geometría y trigonometría).

Objetivos específicos

• Desarrollar cálculos para sistemas que permitan eldesarrollo de un proceso, en este caso industrial, partiendo de lo asimilado en el contenido de la asignatura.

• Mostrar cómo determinar las fuerzas en los miembros de una armadura usando el método de los nudos.

• Analizar las fuerzas que actúan sobre los miembros de bastidores y máquinas compuestos por miembros conectados mediante pasadores.

• Estimular la creatividad delestudiante para que constituya una ayuda para la solución de problemas dentro de una organización o un equipo de trabajo.

• Impulsar al estudiante a aportar nuevas formas para analizar la naturaleza de un problema y para generar una amplia variedad de opciones para su solución.

ARMADURAS

Una armadura es una estructura compuesta de miembros esbeltos unidos entre sí en sus puntos extremos.Los miembros usados comúnmente en construcción consisten en puntales de madera o barras metálicas.

Las conexiones en los nudos están formadas usualmente por pernos o soldadura en los extremos de los miembros unidos a una placa común, llamada placa de unión, o simplemente pasando un gran perno o pasador a través de cada uno de los miembros.

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Análisis de cerchas
El análisis delas cerchas tiene como objetivo encontrar las fuerzas en cada uno de los elementos y las deformaciones de todo el conjunto. En cerchas estáticamente determinadas se utilizan métodos analíticos y métodos gráficos. Entre los métodos analíticos tenemos: el método de los nudos y el método de las secciones, nuestro método de interés en este caso es el de los nudos.

Método de los nudos
Se separanlos nudos de toda la cercha y se realiza el diagrama de cuerpo libre de cada uno, se aplican dos ecuaciones de equilibrio de traslación por nudo. Se debe empezar la solución por aquel nudo que tenga solo dos incógnitas.

Procedimiento de Análisis

El siguiente procedimiento proporciona una manera típica de analizar una armadura usando el método de los nudos.

• Trace el diagrama de cuerpolibre de un nudo que tenga por lo menos una fuerza conocida y cuando mucho dos fuerzas desconocidas.
(Si este nudo está en uno de los soportes, entonces puede ser necesario conocer las reacciones externas en los soportes de la armadura).

• Use uno de los dos métodos descritos líneas arriba para establecer el sentido de una fuerza desconocida.

• Oriente los ejes x y y de manera que las...