Armaduras

METODO DE NODOS
Aspectos generales método de los nodos
Cuando se habla de solucionar una estructura, se habla de 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 sobrepasenen número a las ecuaciones de equilibrio.
Cuando determinas las reacciones, puedes 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 tienes que solucionar simultáneamente las ecuaciones de equilibrio, compatibilidad de deformaciones y lasde relaciones de fuerzas y los desplazamientos. La manera como se manipulan estos tres tipos de ecuaciones en el proceso de solución determina el método.
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 formadasusualmente 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.
Hipótesis de diseño
Para diseñar los miembros y las conexiones de una armadura, es necesario determinar primero la fuerza desarrollada en cada miembro cuando la armadura está sometida a una carga dada.Con respecto a esto, se formularán dos importantes hipótesis:











En el diseño real de una 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.
Método de los nodosSe denomina estructura a cualquier sistema de cuerpos unidos entre sí que sea capaz de ejercer, 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 sonelementos sometidos a dos fuerzas, que son iguales y opuestas, y están dirigidas a lo largo de la barra. Para que una estructura sea resistente, las cargas externas deben aplicarse en los nudos para evitar problemas de flexión o pandeo.
Cada barra se puede considerar como un sólido sometido a dos cargas equivalentes en sus extremos. Cuando estas fuerzas se alejan una de otra existe una fuerza detracción sobre la barra (T) mientras que si las fuerzas se acercan entre sí, la barra se dice que está en compresión (C).
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 debes obtener la fuerza en cada unode 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 diagrama de cuerpo libre del nudo y lasecuaciones 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 nudo y sólo es necesario...