tipos de armaduras

ARMADURAS Y SU EFICIENCIA ESTRUCTURAL.
LAS ARMADURAS Y SU EFICIENCIA ESTRUCTURAL
Dr. Ing. Alexis Negrín Hernández y Msc. Ing. Alejandro Chávez Zelaya
email: anegrin@uclv.edu.cu y alejandrojchavez@yahoo.com
INTRODUCCIí“N
Una armadura es un sistema estructural reticular de barras rectas interconectadas en nudos articulados formando triángulos. Los elementos conforman, comúnmente, uno ovarios triángulos en un solo plano y se disponen de forma tal que las cargas externas se aplican a los nudos, por lo que en teoría, sólo causan efectos de tensión o de compresión. En la realidad, algunos esfuerzos de flexión pueden ocurrir como resultado de la fricción en las uniones y de cargas distribuidas aplicadas a los miembros entre las juntas(como el peso propio, por ejemplo); generalmente,estos esfuerzos son menores comparados con las fuerzas axiales y, por lo común, se ignoran para propósitos analíticos.
Una armadura se puede considerar como la sumatoria de una o varias veces el sistema estructural cinemáticamente invariable (estable) más sencillo: el triángulo. Este es el criterio usado como método analítico para hacer el análisis cinemático de sistemas reticulares: a partir delprimer triángulo se obtiene un sistema cinemáticamente invariable por la adición de dos barras en un nudo.
Para los miembros de una armadura suelen usarse en su construcción: puntales de madera, barras metálicas, ángulos, canales e incluso elementos de sección rectangular de concreto armado y/o pretensado. Es ideal la combinación de concreto para los elementos que trabajen a compresión ypretensado para los tensionados. Las uniones de los nudos se logran, normalmente, atornillando o soldando los extremos de los miembros en una placa común.
Las armaduras (también llamadas celosías o cerchas) están compuestas por:
Cuerda Superior: formada por los elementos unidos en toda la parte superior de la armadura, y que generalmente soportan las cargas de la cubierta del techo, que para un trabajoeficiente deben estar concentradas en los nudos
Cuerda Inferior: formada por los elementos unidos en toda la parte inferior de la armadura, y que generalmente soportan las cargas de las instalaciones eléctricas, hidrosanitarias, aire acondicionado, o de los vehículos en el caso de los puentes
Elementos Secundarios: formada por los elementos unidos en toda la parte interior de la armadura, yque generalmente ayudan a soportan las cargas de la cuerda superior e inferior, e inclusive muchas veces algunos elementos tienen fuerza interna axial de valor cero, que se colocan, por simetría, rigidez, estética y construcción.
EFICIENCIA ESTRUCTURAL DE LAS ARMADURAS
Las vigas, tanto de concreto como metálicas u otro material, tienen serias limitaciones para cubrir grandes luces, no sólo parahacer cumplir el estado límite de resistencia, si no fundamentalmente el estado de deflexión. Al aumentar la luz aumenta la deflexión de la viga, para disminuir ésta, se necesita aumentar su sección transversal, logrando una inercia satisfactoria que pueda controlar dicha deflexión. Esto hace que aumente el peso propio que automáticamente aumenta la carga y ésta la deflexión, de manera tal quepara grandes luces la deflexión es incontrolable o la sección transversal, necesaria para la viga, es totalmente económica. Es el momento de echar mano a otra solución estructural: o el arco o la armadura.
Las armaduras se usan, esencialmente, de la misma forma que las vigas de alma llena, pero preferentemente para cubiertas de luces considerables. Una cubierta o entrepiso de relativamente gran luz,formada por vigas, se convierte en antieconómica como consecuencia de la utilización incompleta del material y la posibilidad de pandeo lateral, en virtud del valor considerable del peralto de la sección. En estos casos, la viga de alma llena, se debe sustituir por un sistema reticular,una armadura, cuyos elementos o barras, sometidos a cargas concentradas aplicadas en los nudos, trabajan a...