MODELACION Y ANALISIS DE ARMADURAS

Modelación y análisis de las armaduras

¿Que es una armadura? Esta compuesta de miembros esbeltos unidos entre si en sus puntos extremos. Los miembros usados comúnmente en construcción consisten en puntuales de madera o barras metálicas. Las conexiones en los nudos están formadas por pernos o soldaduras en los extremos de los miembros unidos a una placa en común están esencialmente formadas por barras rígidas y que son utilizadas para cubrir grandes claros en muy diverso tipo de construcciones, especialmente de techumbres. Se basan en el principio físico de la indeformabilidad del triángulo, figura geométrica estable por excelencia.

CORDÓN SUPERIOR

PARTES DE UNA ARMADURA

VERTICALES

DIAGONALES

NUDOS

CORDÓN INFERIOR

TIPOS DE ARMADURAS

ARMADURAS HOWE:Esta compuesta por elementos horizontales superior e inferior entre los que se encuentran barras verticales y diagonales; mientras que los elementos verticales trabajan a tracción, los diagonales lo hacen a compresión.

ARMADURAS PRATSe adapta mejor a construcción de acero que de madera. La armadura tipo pratt se caracteriza por tener las diagonales perpendiculares a la cuerda superior y la cuerda inferior en tensión. Es una de las armaduras más empleadas para techos.

ARMADURA TIPO WARRENLos elementos en compresión y tensión en el alma de la armadura tienen igual longitud, resultando en un razón peso, claro muy ventajosa en términos de costo para luces pequeñas, además de que se reducen los costos de fabricación al ser todos los elementos iguales en longitud. La armadura Warren modificado se usa en luces grandes.

ARMADURA FINKCercha belga que tiene barras subdiagonales destinadas a reducir la longitud de las barras de compresión. armadura de cordones curvos: Armadura cuyos cordones superior e inferior son curvos y tienen radios de curvatura diferentes, y se unen en un punto en común a cada lado.

ARMADURA TIPO DIENTE DE SIERRAse utiliza cuando la separación entre columnas no es objetable y se desea tener una iluminación adecuada por medio de ventanales en construcciones anchas. Las caras son más inclinadas llevan ventanales y generalmente están más orientadas al norte para lograr una iluminación más pareja. Es una estructura aporticada muy eficiente y se usa mucho para fábricas de textiles.

ARMADURA DE CUERDA Y ARCO Es un elemento en forma de arco con un cordon recto que une los extremos del arco esta es empleada generalmente en cúpulas de gimnasios y construcciones grandes.

Métodos para determinar las fuerzas axiales en los miembros de las armaduras

Para analizar o diseñar una armadura, es necesario determinar la fuerza en cada uno de sus elementos para ello se tiene los siguientes metodos.

METODO DE LOS NODOS O NUDOS Consiste en el planteamiento de equilibrio mecánico de cada uno de los nodos o nudos de una armadura simple. Un nodo es cada uno de los puntos donde concurren dos o más barras. El equilibrio global de la estructura implica que el equilibrio local de cada uno de los nodos. Para que este metodo se aplique a una estructura concreta se debe cumplir algunas condiciones: • Que la estructura tenga nodos articulados o se comporte de manera similar a una estructura de nodos articulados. • Que el número de barras sea inferior a una cierta cantidad dada por el número de barras

METODO DE LAS SECCIONES El método de las secciones se usa para determinar las cargas que actúan dentro de un cuerpo. Se basa en el principio de que, si un cuerpo está en equilibrio, entonces cualquier parte del cuerpo está también en equilibrio. Procedimiento Diagrama de cuerpo libre. • Seccionar la armadura a través de los elementos cuyas fuerzas deben determinarse. • Antes de aislar la sección apropiada, puede requerirse determinar primero las reacciones externas de la armadura. Una vez hecho esto, entonces estarán disponibles las tres ecuaciones de equilibrio para encontrar las fuerzas de los elementos en la sección. • Trace el diagrama de cuerpo libre del segmento de la armadura seccionada sobre la que actúe el menor número de fuerzas. • Use uno de los dos métodos descritos antes para establecer el sentido de las fuerzas de elemento desconocidas.

Ecuaciones de equilibrio • Los momentos deben sumarse con respecto a un punto que se encuentre en la intersección de las líneas de acción de dos fuerzas desconocidas, de manera que la tercera fuerza desconocida se determine directamente a partir de la ecuación de momento. • Si dos de las fuerzas desconocidas son paralelas, las otras fuerzas pueden sumarse en forma perpendicular a la dirección de esas incógnitas para determinar directamente la tercera fuerza desconocida.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LAS ARMADURAS

VENTAJAS:- Son ligeras - Materiales economicos - Soportan grandes cargas - Cubren grandes luces - Consumen poco material - Se puede instalar de manera rápida y econimica.

DESVENTAJAS:- Son estructuras suceptibles a la vibracion lo cual trae como consecuencia una instalacion ruidosa. - Son poco resistentes ante elevadas temperaturas. - Al construir las armaduras puede llegar a ser complicado unir los elementos en diferentes ángulos.