Estructuras

TIPOS DE ARMADURAS

La armadura es uno de los principales tipos de estructuras que se usan en la ingeniería. Esta proporciona una solución práctica y económica para muchas situaciones de ingeniería, en especial para el diseño de puentes y edificios.
En la figura se muestra una armadura típica.

Una armadura consta de elementos rectos que se conectan en nodos. Los elementos de la armadurasolo están conectados en sus extremos; por tanto, ningún elemento continúa más allá de un nodo. Por ejemplo en la figura anterior, no existe un elemento AB, en su lugar existen dos elementos distintos AD Y DB. La mayoría de las estructuras reales están hechas a partir de varias armaduras unidas entre si para formar una armadura espacial. Cada armadura está diseñada para soportar aquellas cargas queactúan en su plano y, por tanto, pueden ser tratadas como estructuras bidimensionales.
Los elementos de una armadura, por lo general, son delgados y solo pueden soportar cargas laterales pequeñas; por eso todas las cargas deben estar aplicadas en los nodos y no sobre los elementos. Cuando se va aplicar una carga concentrada entre dos nodos o cuando la armadura debe soportar una cargadistribuida, como en el caso de la armadura de un puente, debe proporcionarse un sistema de piso, el cual, mediante el uso de travesaños y largueros, transmite la carga a los nodos.
Los pesos de los elementos de la armadura los cargan los nodos, aplicándose la mitad del peso de cada elemento a cada uno de los nodos a los que este se conecta. A pesar de que en realidad los elementos están unidos entre sípor medio de conexiones romachadas o soldadas, es común suponer que los elementos están conectados por medio de pernos; por tanto, las fuerzas que actúan en cada uno de los extremos del elemento se reducen a una sola fuerza y no existe un par.
De esta forma se supone que las únicas fuerzas que actúan sobre un elemento de la armadura son una sola fuerza en cada uno de los extremos del elemento.Entonces, cada elemento puede tratarse como sometido a la acción de dos fuerzas, mientras que la armadura, como un todo, puede considerarse como un grupo de pernos y elementos sujetos a dos fuerzas.
En las figuras se muestran algunas armaduras típicas.

Las armaduras están compuestas por:
* Cuerda Superior: formada por los elementos unidos en toda la parte superior de la armadura, y quegeneralmente soportan las cargas de la cubierta del techo, que para un trabajo eficiente 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
* ElementosSecundarios: formada por los elementos unidos en toda la parte interior de la armadura, y que 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 otromaterial, tienen serias limitaciones para cubrir grandes luces, no sólo para hacer 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 propioque automáticamente aumenta la carga y ésta la deflexión, de manera tal que para 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...