fisica problemas

CURSO: ESTÁTICA
DOCENTE : Ing. Adama Gómez Jorge V.

ANALISIS ESTRUCTURAL
OBJETIVOS
Mostrar cómo determinar las fuerzas en los
miembros de una armadura usando el método de
los nudos y el método de las secciones.
Analizar las fuerzas que actúan sobre los
miembros de bastidores y máquinas compuestos
por miembros conectados mediante pasadores.

Armaduras simples
Una armadura es unaestructura 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, como se muestra
en la figura (a), o simplementepasando un gran perno o
pasador a través de cada uno de los miembros, figura (b).

Armaduras planas. 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 (a), 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 seriede largueros, como el DD'. Como la carga
impuesta actúa en el mismo plano que la armadura, figura (b),
el análisis de las fuerzas desarrolladas en los miembros de la
armadura es bidimensional.

En el caso de un puente: figura (a), las cargas 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
lateralesde soporte. la carga en la armadura de puente es
también coplanar, figura (b). Cuando las armaduras se extienden
sobre grandes distancias, comúnmente se usa un soporte o
rodillo para soportar un extremo, por ejemplo, el nudo E en la figura
(a). 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.Hipótesis de diseño
1) Todas las cargas están aplicadas en los nudos. En la
mayoría de los casos, como en armaduras de puentes y
de techos, esta 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, esgeneralmente 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 6-1a.Debido a estas dos hipótesis, cada miembro
de armadura actúa como un miembro de
dos fuerzas, y por 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 (a); mientras que si
tiende a acortarlo, es una fuerza de
compresión (C), figura (b). En el diseño real
deuna 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 columna que ocurre
cuando un miembro está sujeto a
compresión.

EL MÉTODO DE LOS NUDOS
Para analizar o diseñar una armadura, debemos obtener la
fuerza en cada uno desus miembros.
Para determinar las fuerzas de cada miembro se debe analizar
el equilibrio de un nudo de la armadura, entonces una fuerza
de miembro se vuelve una fuerza externa en el diagrama de
cuerpo libre del nudo, y las ecuaciones de equilibrio pueden ser
aplicadas para obtener su magnitud. Esta es la base del
método de los nudos.
Como los miembros de la armadura son todos miembros...