UNIVERSIDAD NACIONAL TECNOLOGICA DEL CONO SUR UNTECS

CARRERA PROFESIONAL: ING.MECANICA Y ELECTRICA CURSO: ESTATICA-DINAMICA

CICLO:IV SEMANA : 9 TEMA: ESTRUCTURAS ARMADURAS Profesor: Ing. Jorge Cumpa Morales

2012

ANALISIS DE ESTRUCTURASDef: Sistema de miembros unidos entre si y construido para soportar con seguridad las cargas a ella aplicadas.

TIPOS DE ESTRUCTURASArmaduras: estructuras estacionaria concebidas para soportar cargas, compuesta nicamente de barras conectadas por articulaciones, las fuerzas siguen la direccin de las barras.

Entramados: estructuras estacionarias concebidas para soportar cargas, contienen siempre al menos un elemento multifuerza, o sea un miembro sometido a tres o ms fuerzas que, en general, no siguen la direccin del miembro.

Mquinas: concebidas para transmitir y modificar fuerzas, contienen partes mviles, las mquinas al igual que los entramados, contienen siempre al menos un elemento multifuerza.

ARMADURASUna armadura es una construccin reticulada conformada generalmente por tringulos formados por elementos rectos y que se utiliza para soportar cargas. Las armaduras pueden ser planas o espaciales.

ARMADURAS

CONSIDERACIONES SOBRE ARMADURASNingn miembro se prolonga ms all de sus extremos.Las cargas se aplican solo en los nudos.Si es necesario considerar el peso de las barras, se considera que la mitad del peso de cada barra acta sobre cada uno de los nudos a los que est conectadaSuele ser satisfactoria la hiptesis de pasador si concurren en el nudo los ejes geomtricos de cada miembro.

TIPOS DE ARMADURAS

NODO

si el elemento comprime o empuja al pasador, este ejercer una fuerza igual y de sentido contrario sobre aqul, el cual estar sometido a COMPRESION. Si el elemento tira o hala al pasador, por reaccin este halar al elemento y en consecuencia estar sometido a TRACCION.

BARRAS TRACCION - COMPRESION

ARMADURAS SIMPLES m = 2n - 3donde: m = nmero de barras n = nmero de nudos

ESTRUCTURAS A BASE DE BARRAS ARTICULADAS : ARMADURAS METODO DE ANALISIS METODO DE NODOS

METODO DE RITTER O DE LAS SECCIONES

METODO DE CREMONA

METODO DE NODOS Este mtodo consiste en analizar el equilibrio de cada junta o nodo una vez que se hayan determinado las reacciones. Las fuerzas sobre los pasadores en las juntas estn siempre en la direccin de los elementos que hacen parte de estos;

METODO DE LOS NUDOSEste mtodo consiste en satisfacer las condiciones de equilibrio de las fuerzas que se ejercen sobre el pasador de cada articulacin. El mtodo trata del equilibrio de fuerzas concurrentes y solo intervienen 2 ecuaciones de equilibrio independientes:Fx = 0 n nudos 2n ecuacionesFy = 02n incgnitas

2n = m + 3

EJEMPLO:

Determnese, empleando el mtodo de los nudos, las fuerzas axiales en todas las barras de la estructura representada.

Diagrama de cuerpo libre: estructura completa.

Diagrama de cuerpo libre: nudo A.Diagrama de cuerpo libre: nudo D.

Diagrama de cuerpo libre: nudo B.Diagrama de cuerpo libre: nudo E.

Sumando las componentes y, obtenemos una comprobacin de nuestros clculos.Diagrama de cuerpo libre: nudo C. Usando los valores calculados de FCB y FCE podemos determinar las reacciones Cx y Cy , considerando el equilibrio de ese nudo. Puesto que estas reacciones han sido determinadas anteriormente a partir del equilibrio de la estructura completa, obtenemos dos comprobaciones de nuestros clculos. Tambin podemos usar simplemente los valores calculados de todas las fuerzas que actan en el nudo (fuerzas en barras y reacciones) y comprobar que el nudo est en equilibrio.

En la armadura mostrada, determinar las fuerzas en cada elemento. Indicar si se encuentran a tension o compresion.

En la armadura mostrada, determinar las fuerzas en cada elemento. Indicar si se encuentran a tension o compresion.

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METODO DE LAS SECCIONESEste mtodo se basa en el hecho de que si una armadura, tomada como un conjunto, est en equilibrio, cualquier parte de ella tambin lo estar. Entonces, si se toma una porcin de la estructura mediante un corte, de tal manera que no tenga mas de tres incgnitas, es posible, mediante las tres ecuaciones independientes disponibles en el caso de fuerzas coplanares, determinar las fuerzas en los miembros involucrados en el corte para obtener la solucin respectiva

METODO DE LAS SECCIONES

EJEMPLO: Determinar las fuerzas en las barras FH, GH y GI de la cercha representada.

Cuerpo libre: armadura completa. Se define la seccin nn a travs de la estructura como en la figura. La parte derecha de la estructura se considera como slido libre. Puesto que la reaccin en L acta sobre este cuerpo libre, el valor de L se deber calcular por separado usando la estructura completa como slido libre; la ecuacin MA=o proporciona L = 7,5 kN .

Fuerza en la barra GI. Considerando la parte HLI de la estructura como cuerpo libre, se obtiene el valor de FGI escribiendo:

Fuerza en la barra FH. El valor de FFH se obtiene a partir de la ecuacin MG = 0. Desplazamos FFH a lo largo de su recta soporte hasta que se aplique en el punto F, donde se descompone segn los ejes x e y.

Fuerza en la barra GH.

Una armadura abovedada para techo se carga como se muestra en la figura. Encontrar las fuerzas en los elementos BD, BE y CE.

Una armadura de Pratt se carga como indica la figura. Determinar las fuerzas en los elementos DF, DE y CE.

Una armadura de techo se carga como se muestra en la figura. Determinar las fuerzas en los elementos HJ, JG y GI.

TAREA: Hallar la fuerza en las barras AF y EJ de la armadura representada cuando P = Q = 1,2 N.

TAREA: Los miembros diagonales de los paneles centrales de la armadura representada son muy esbeltos y slo pueden trabajar a traccin. Este tipo de miembros reciben el nombre de tirantes. Hallar las fuerzas en los tirantes que estn trabajando bajo las cargas dadas.

TAREA: Determine las fuerzas en todas las barras de la armadura compuesta indicando si estn en traccin o compresin. Suponga que todos los miembros estn articulados en sus extremos.

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