luz en vigas

SEDE MANIZALES
INGENIERÍA CIVIL
ANALISIS ESTRUCTURAL BÁSICO
TRABAJOS DIRIGIDOS-PROYECTO 1



OBJETIVO GENERAL:
Estudiar el comportamiento de vigas de sección en celosía, mediante modelos a escala reducida, hechas con balso y en madera estructural y compararlas.

OBJETIVO ESPECÍFICO:
1. Construir cuatro vigas en celosía, con cuatro palillos de balso de sección cuadrada de 3 mm de ladoy 400 mm de longitud. Usar dos para la cuerda superior y otros dos para la inferior y unirlos con diagonales y elementos verticales de 3 mm de lado. Usar diagonales a tensión y a compresión con ángulos entre 25º y 60º y comparar el comportamiento de las vigas. Aplicar una carga, protegiendo el balso adecuadamente y determinar la carga de falla (se sugiere ensayar dos vigas arriostradas enparalelo).

INTRODUCCION:
En ingeniería estructural, una celosía es una estructura reticular de barras rectas interconectadas en nudos formando triángulos planos (en celosías planas) o pirámides tridimensionales (en celosías espaciales). En muchos países se les conoce como armaduras o reticulados. El interés de este tipo de estructuras es que la barras trabajan predominantemente a compresión ytracción presentando comparativamente flexiones pequeñas. El término está tomado de la celosía arquitectónica tradicional.
Las celosías pueden ser construidas con materiales diversos: acero, madera, aluminio, etc. Las uniones pueden ser articuladas o rígidas. En las celosías de nudos articulados la flexión es despreciable siempre y cuando las cargas que debe soportar la celosía estén aplicadas en losnudos de unión de las barras.












La utilización de vigas de celosía está ampliamente extendida como tipo estructural adecuado para la resolución de cubiertas ligeras de luces medias. Las triangulaciones más empleadas son las conocidas Warren, Prau, Howe y viga en K. Una solución de amplia difusión, pese a su carácter hiperestático, es la triangulación en cruz de S. Andrés,si bien este tipo circunscribe fundamentalmente su uso al campo de los arriostramientos, empleando diagonales de gran esbeltez de modo que su colaboración sólo se produzca bajo las solicitaciones de tracción. Finalmente, otras tipologías como las vigas de enrejado, la denominada Petit y otras soluciones análogas de triangulación más compleja están claramente en desuso por su mayor dificultadconstructiva.
El cálculo de este tipo de estructuras es notablemente sencillo una vez que se han establecido los parámetros de diseño de la celosía. Básicamente, dichos parámetros son tres:

Tipo de triangulación de los recuadros o módulos.
Dimensión del recuadro.
Canto de la celosía.

Habitualmente la elección de estos parámetros, especialmente el referido a la tipología de triangulaciónempleada, obedece a razones de tipo estético o de conformación del espacio arquitectónico y no a requisitos de índole estructural, que luego se satisfacen con un adecuado dimensionado de la estructura. En otras ocasiones, la decisión respecto a los citados parámetros obedece a intuiciones estructurales del proyectista o a criterios comúnmente aceptados de relaciones canto/luz, criterios nosuficientemente contrastados y cuantificados. El objetivo del
presente artículo consiste, precisamente, en mostrar la incidencia que tienen, desde un punto de vista de rendimiento estructural, la elección de los criterios de diseño aludidos.

Al objeto de acotar el análisis realizado, el estudio comparativo se circunscribe al campo de las vigas de celosía de canto constante. La consideración de vigas decanto variable introduciría una casuística todavía mayor que merece ser objeto de un estudio independiente.


Como un claro ejemplo de una celosía tenemos el puente de celosía Warren sobre el Rin en Karlsruhe,Alemania y el Puente sobre el Vístula en Polonia, de celosía Warren, reforzada con diagonales y montantes auxiliares para reducir las deformaciones, cuyas imágenes están a continuación y...