Estructuras

Estructuras:
Una estructura es un conjunto de elementos estáticos (sin posibilidad de movimiento) interconectadas entre sí por nodos o uniones que les permite actuar como un conjunto (sistema estructural) para resistir la acción de un conjunto de cargas. (figura1.1) El sostenimiento de la estructura se logra gracias a fuerzas de resistencia interna llamadas esfuerzos, que evitan que fallen. Lasestructuras están presentes en todo lo que nos rodea. Dan soporte a cualquier proyecto o producto tecnológico, aunque son mas evidentes en las grandes construcciones civiles tales como puentes, edificios entro otros. (Figura 1.2)

Figura 1.1 Figura 1.2
En una estructura actúan cargas, llamadas fuerzas externas; dichasfuerzas son las que causarían la caída de la estructura si no fuese suficientemente resistente. Los tipos de carga más habituales son:
Los pesos situados sobre las estructuras
El peso de la propia estructura
La presión del agua
La presión del viento
Además en una estructura actúan esfuerzos, estos son fuerzas internas de resistencia que aparecen en las estructuras y evitan que esta falle. Paraque la estructura aguante las cargas tiene que aparecer fuerzas dentro de las piezas que lo componen, para que la estructura resista sin desmoronarse. Cuando aplicamos una carga a una estructura, la estructura responde con un esfuerzo. Los esfuerzos pueden ser
Tracción: cuando las cargas aplicadas tienden a estirar una parte de la estructura
Compresión: cuando las cargas tienden a aplastar un partede una estructura
Flexión: si se aplica una carga a una pieza de la estructura de forma que tienda a doblarse
Torsión: cuando una carga aplicada sobre una pieza tiende a torcerla. Este esfuerzo es poco usual en estructuras.

Las estructuras están compuestas por diversos elementos y pueden ser






Armaduras o Cerchas:
Una armadura es una estructura compuesta de miembros esbeltos unidos entre sien sus puntos externos, llamados nudos, conformada generalmente por triángulos formados por elementos rectos y que se utiliza para soportar cargas. Los elementos de las cerchas se unen solo en los nodos o extremos por medio de pasadores sin fricción para formar una armazón rígida. Todas las cargas deben aplicarse en sus nodos y no en los elementos mismos, por lo que cada una de ellas es unelemento sometido a fuerzas axiales directas (tracción o compresión)
La cercha es uno de los principales tipos de estructuras empleadas en la ingeniería. Proporciona una solución práctica a muchas situaciones tales como el diseño de puentes y edificios.
Una armadura o cercha esta conformada por los siguientes elementos:
Cuerda superior
Cuerda inferior
Montante
Diagonal


Tipos de Cerchas:
Según laforma de crear la configuración de una cercha estas pueden ser:
Cerchas simple: una cercha rígida plana puede formarse simple partiendo de tres barras unidas por nodos en sus extremos y luego extendiendo dos nuevas barras por cada nuevo nodo o unión
Cerchas compuesta: si dos o más cerchas simples se unen para formar un cuerpo rígido, la cercha formada se denomina cercha compuesta. Una cercha simplepuede unirse rígidamente a otra en ciertos nodos por medio de tres vínculos no paralelos ni concurrentes o por medio de un tipo equivalente de unión.

La mayoría de los tipos de armaduras usadas en la estructuración de cubiertas y puentes han sido llamadas por el apellido o nombre de quien las diseñaba por primera vez, tales como:

La armadura Howe
La armadura finko o w
La armadura Pratt y Prattplana
La armadura Warren plana






Métodos de resolución de problemas de armaduras o cerchas:

1. Método de las secciones: este método se usa para determinar las cargas que actúan dentro de un cuerpo. Este método se basa en el principio de que si un cuerpo esta en equilibrio, entonces cualquier parte del cuerpo también lo esta (tercera ley de newton, segunda condición de equilibrio).
Este...