Tipo Estructuras : Armaduras

MECANICA PARA INGENIEROS
ARMADURAS
PROFESOR : Ing. MÁXIMO HUAMBACHANO MARTEL

DEFINICION DE ARMADURAS

La armadura es uno de los principales tipos de estructuras que se usan en la ingeniería. Una armadura consta de elementos que se conectan en Nudos. Los elementos de la armadura sólo están conectados en sus extremos, por tanto ningún elemento continúa más allá de un Nudo. Cada armaduraestá diseñada para soportar aquellas cargas que actúan en su plano. Los pesos de los elementos de la armadura los cargan los Nudos, aplicándose la mitad del peso de cada elemento a cada uno de los Nudos a los que éste se conecta.

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Existen armaduras con diversos elementos, aquí nombramos algunos de ellos:Ejemplo de Armaduras:





























Existen muchas tipologías estructurales y formas de clasificarlas.
En nuestro caso, que nos orientamos hacia el cálculo de estructuras, parece lógico comenzar a estudiar las estructuras de barras con nudos articulados y cargas en los nudos por lo que ello supone desimplificación en los cálculos.
Posteriormente pasaremos al análisis de las estructuras que exigen un mayor conjunto de conocimientos y metodologías de cálculo. Aquí nos vamos a referir a estructuras de barras rectas, que son la gran mayoría, de manera que quedan excluidas otras formas como los arcos, etc.







En el caso de la figura anterior hemos representado una estructura espacial parauna cubierta, formada por módulos piramidales de base cuadrada, estando dichos módulos constituidos por barras articuladas.
En esta tipología estructura es muy importante el diseño de las uniones, para conseguir formar nudos con las adecuadas características, desde el punto de vista del comportamiento estructural y desde el punto de vista del montaje de dichas estructuras.








En elcaso de la figura siguiente hemos representado una estructura tipo viga espacial formada por módulos piramidales de base cuadrada, estando dichos módulos constituidos por barras articuladas.



















a) METODOS DE ANALISIS


Análisis de Armadura mediante el Método de los Nudos


El primer paso para el análisis de una armadura por el método de Nudos eshallar sus reacciones. Las cargas y las reacciones se consideran fuerzas externas y por tanto no cambian sus sentidos en todo el análisis de la armadura.


Para determinar las fuerzas en una armadura por el método de Nudos se “desarma” la estructura en sus elementos y sus Nudos.


En el presente ejemplo separamos cada uno de los elementos que constituyen la estructura, lo analizamoscomo cuerpos libres teniendo en cuenta las fuerzas aplicadas y las reacciones sobre cada elemento separado
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Ahora analizamos cada Nudo ya sea por el método del Paralelogramo o el de las componentes rectangulares.

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En el caso del Nudo D, después de haber hallado sus direcciones y sentidos correctos de cada fuerza, se pasa a las barras que están en ese Nudo:[pic]























Análisis de armaduras por el método de secciones:

El método de Nudos es más eficaz cuando hay que determinar todas las fuerzas en los miembros de la armadura; pero si solo queremos hallar una oalgunas cuantas fuerzas, resulta ventajoso emplear el método de las secciones.


Por ejemplo si queremos hallar las fuerzas en los elementos GF y CD de la armadura, por el método de Nudos se escogerían a los Nudos G y C como cuerpos libres. Para el proceso de método de secciones, hacemos un corte a la armadura que involucre los elementos que deseamos encontrar sus fuerzas
Lo que sigue a...