ANALISIS DE ARMADURAS Sem6

ANALISIS DE ARMADURAS
Cuando se trata de solucionar una estructura, consiste en encontrar las relaciones entre las fuerzas aplicadas y las fuerzas de reacción, las fuerzas internas en todos los puntos y las deformaciones.
Para estructuras estáticas sólo es necesario plantear las ecuaciones de equilibrio para encontrar fuerzas de reacción y que éstas no sobrepasen en número a las ecuaciones deequilibrio.
Cuando se determinan las reacciones, pueden proceder a encontrar las fuerzas internas por equilibrio de secciones y de ahí encontrar las deformaciones por los métodos de secciones o de los nudos.
En la solución de estructuras estáticamente indeterminadas se tiene que solucionar simultáneamente las ecuaciones de equilibrio, compatibilidad de deformaciones y las de relaciones de fuerzas ylos desplazamientos. La manera como se manipulan estos tres tipos de ecuaciones en el proceso de solución determina el método.
Armaduras planas
Las armaduras planas se tienden en un solo plano y a menudo son usadas para soportar techos y puentes. La siguiente armadura mostrada es ejemplo de una armadura típica para techo. La carga del techo es transmitida a la armadura en los nudos por medio deuna serie de largueros, como la carga impuesta actúa en el mismo plano que la armadura, el análisis de las fuerzas desarrolladas en los miembros de la armadura es bidimensional.
Miembros:
Son los elementos rectos conectados entre sí por medio de nodos o nudos. Por lo general, los miembros de una armadura son delgados y pueden soportar poca carga lateral, por lo tanto, las cargas deben aplicarsesobre los nudos y no directamente sobre los miembros. De esta teoría suponemos que todos los miembros sólo son sometidos a cargas de compresión o tensión a lo largo de su eje, y de eso se trata el análisis, de encontrar las magnitudes de la tensión o compresión de cada miembro
Nodos:
Son las conexiones entre cada miembro. Las fuerzas que actúan sobre ellos se reducen a un solo punto, porque son lasmismas fuerzas transmitidas desde los ejes de los miembros. A través de los nodos nunca se puede atravesar un miembro. 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.


Método de equilibrio de los nudos:
Se denomina estructura a cualquier sistema de cuerpos unidos entre sí que sea capaz deejercer, soportar o transmitir esfuerzos. Las estructuras están formadas por partes interconectadas entre sí llamadas barras, las cuales se diseñan determinando la fuerza y los pares o momentos que actúan sobre ellas. Las barras están unidas en sus extremos por articulaciones o nudos.
Por lo tanto las barras son elementos sometidos a dos fuerzas, que son iguales y opuestas, y están dirigidas a lolargo de la barra. Para que una estructura sea resistente, las cargas externas deben aplicarse en los nudos para evitar problemas de flexión o pandeo.
Este método consiste en desmontar la estructura dibujando por separado los diagramas de sólido libre de cada una de las partes (barras y nudos) y aplicar las condiciones de equilibrio a cada una de ellas.
Para analizar o diseñar una armadura sedebe obtener la fuerza en cada uno de sus miembros. Al considerar un diagrama de cuerpo libre de toda la armadura, entonces las fuerzas de sus miembros serian fuerzas internas y no podrían obtenerse a partir de un análisis de equilibrio. Si en lugar de considerar esto, tomas en cuenta el equilibrio de un nudo de la armadura, entonces una fuerza de miembro se vuelve una fuerza externa en el diagramade 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 rectos de dos fuerzas que se tienden en el mismo plano, el sistema de fuerzas que actúa a cada nudo es coplanar y concurrente. En consecuencia el equilibrio rotatorio o por momento es automático satisfecho en el...