estatica armaduras
Hemos visto cómo determinar las condiciones de equilibrio de cuerpos rígidos, pero no prestamos atención a la estructura
interna del cuerpo, desde ahora en adelante nos ocuparemos no sólo de determinar las fuerzas externas, sino también del
efecto que ejercen el los cuerpos rígidos o miembros que forman parte de una estructura (cuerpo rígido más grande).
Veremos que desde elpunto de vista de la estructura como un todo , estas fuerzas que mantienen los elementos unidos y
evitan que la estructura colapse son las fuerza internas .
DCL =>
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En esta sesión y en las siguientes tres sesiones, estudiaremos tres categorías de estructuras de
ingeniería:
1. Armaduras , que constan exclusivamente de elementos rectos conectados en nodos
localizados en los extremosde los elementos y éstos solo trabajan a carga axial ya sea de
compresión o tensión (elementos de dos fuerzas).
2. Armazones , aparte de contener elementos de dos fuerzas, también están compuestas de por
lo menos un elementos de fuerza múltiple, es decir, fuerzas que son aparte de las axiales.
3. Máquinas , que está diseñadas para transmitir y modificar fuerzas y son estructuras quecontienen partes móviles. las máquinas también tienen por lo menos un elemento de fuerza
múltiple.
Definición de armadura
La armadura es un tipo de estructura de mayor importancia en la ingeniería estructural. Proporciona soluciones tanto prácticas
como económicas a muchos problemas, principalmente en el diseño de puentes y edificios. Los miembros de una armadura se
unen solamente en sus extremos,por medio de articulaciones, cada armadura está diseñada para soportar cargas que ejerce
fuerza en su propio plano, por lo que pueden ser tratadas como estructura bidimensionales.
En general, los miembro son delgados y pueden soportar poca carga lateral; por lo tanto las cargas deben aplicarse sobre lo
nudos y no directamente sobre los miembros, por lo que supondremos que las únicas fuerzas quese aplican sobre un miembr
de una armadura son solamente axiales en cada extremo del miembro, Por lo tanto podemos considerar todos los miembros
como miembros de dos fuerzas y las armaduras como conjunto de miembro simples.
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Armadura simples
Armadura inestable: los miembros
forman un mecanismos, bajo ciertas
condiciones de carga
La armadura simples seforman
a partir de una estructuración
triangular, es decir, partiendo
de la armadura triangular, solo
se agregan dos miembro más
unidos por un nodo.
Armadura triangular básica o
armadura simple, formada por
tres miembros y tres nodos,
es estable bajo cualquier
condición de carga.
Tenemos que formar una armadura con éste método siempre
estamos agregando un nodo por cada dosmiembros; por lo
tanto en una armadura simple el número total de miembro se
puede calcular con la siguiente relación:
miembros = 2 ⋅ nudos − 3 o bien m = 2n − 3
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La armadura que no está constituidas por el método que se
describe no son armaduras simples.
Análisis de armaduras por el métodos de los nodos
+
∑ MA = 0
∑ Fx = 0
+
∑ Fy = 0
Este métodoes el indicado si se quieres conocer las fuerzas
internas de una armadura y consiste en analizar el diagrama
de cuerpo libre de cada nodo de la armadura. La
metodología consiste en los siguientes pasos:
1. Se considera la totalidad de la estructura (armadura)
como cuerpo rígido y se aplican las condiciones de
equilibrio para obtener las reacciones en los apoyos. con
esto obtenemos latotalidad de las fuerzas externas:
2. Se analiza cada nodo de la armadura planteado el
diagrama de cuerpo libre, utilizando el nodo como
partícula.
Entonces se plantea las condiciones de equilibrio de cada nodo
(como partícula), aquí sólo tendremos en cuenta:
∑ Fx = 0 + ∑ Fy = 0
Debemos cuidar que para poder encontrar la solución en un nodo solo
debemos tener a lo mucho dos incógnitas. Si...
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