Estructuras metálicas 2.0
viernes, 7 de junio de 2019
Para los amantes del espacio, la NASA dio a conocer que este mes Júpiter será claramente visible con la ayuda de simples telescopios o binoculares https://t.co/XbpZvoBsdb pic.twitter.com/Y9FZayskJS— Joaquín López-Dóriga (@lopezdoriga) June 7, 2019
La #EPN patentó la obtención de queratina a partir de plumas de aves tratadas con electrones acelerados. La investigación fue realizada en el Dpto. de Ciencias Nucleares con el apoyo de alumnos de la Fac. de Ing. Química y Agroindustria.— EPNEcuador (@EPNEcuador) May 27, 2019
Nota publicada por @elcomerciocom pic.twitter.com/i3mzUowPLW
viernes, 17 de mayo de 2019
martes, 14 de mayo de 2019
MÉTODO NODOS Y SECCIONES
MÉTODO DE NODOS Y SECCIONES PARA CÁLCULO DE FUERZAS EN ELEMENTOS DE ESTRUCTURAS.
NODOS
Para analizar o diseñar una armadura, es necesario determinar la fuerza en cada uno de sus elementos. Para esto tenemos el método de nodos. Este método se basa en el hecho de que toda la armadura está en equilibrio, por tanto cada uno de sus nodos también está en equilibrio. Siendo esto así, podemos hacer el diagrama de cuerpo libre de cada nodo involucrando las fuerzas de los elementos unidos a este. Como los elementos de una armadura plana son elementos rectos de dos fuerzas que se encuentran en el mismo plano , cada nodo está sometido a un sistema de fuerzas que es coplanar y concurrente. En consecuencia, sólo es necesario satisfacer ΣFx= 0 y además ΣFy=0 para garantizar el equilibrio.
SECCIONES
Cuando necesitamos encontrar la fuerza en sólo unos cuantos elementos de una armadura, ésta puede analizarse mediante este método. Este método se basa en el principio de que si la armadura está en equilibrio, entonces cualquier segmento de la armadura está también en equilibrio.
El método de secciones puede usarse también para "cortar" o seccionar los elementos de toda una armadura. Si la sección pasa por la armadura y se traza el diagrama de cuerpo libre de cualquiera de sus dos partes, entonces podemos aplicar las ecuaciones de equilibrio a esa parte para determinar las fuerzas del elemento en la "sección cortada".
Cómo sólo se pueden aplicar tres ecuaciones independientes de equilibrio al diagrama de cuerpo libre de cualquier segmento, debemos tratar de seleccionar una sección que, en general, pase por no más de tres elementos en los que las fuerzas sean desconocidas.
Existen varias maneras de resolver problemas de este tipo de acuerdo a lo que se busca, por ejemplo al buscar reacciones: Las reacciones en los apoyos se pueden obtener a partir del Diagrama de cuerpo libre de la estructura completa.
Hay dos maneras en que se puede determinar el sentido correcto de una fuerza de miembro desconocida:
Siempre suponer que las fuerzas desconocidas en miembros de la sección cortada están en tensión, es decir, “jalando” en el miembro. Haciendo esto, la solución numérica de las ecuaciones de equilibrio dará escalares positivos para miembros en tensión y escalares negativos para miembros en compresión.
El sentido correcto de una fuerza desconocida, en muchos casos puede ser determinado “por inspección” dependiendo como se requiera para que este en equilibrio. En casos más complicados, el sentido de una fuerza de miembro desconocida puede ser supuesto. Si la solución da un escalar negativo, esto indica que el sentido de la fuerza opuesto al mostrado en el diagrama de cuerpo libre.
Ejemplo
Determine la fuerza en los miembros GE, GC, y BC de la estructura. Indique si los miembros están en tensión o compresión.
Solución
Elegimos la sección a-a porque corta tres miembros
Diagrama de cuerpo libre de la estructura completa para determinar las reacciones de los soportes:+→∑ Fx =0; 400 N−Ax =0⇒ Ax =400 N
∑ M A=0; −1200N (8m )−400 N(3m )+Dy (12m )=0⇒ D y =900 N
+↑∑ F y =0; A y−1200 N+900 N=0⇒ A y =300 N
Diagrama de cuerpo libre para una de las secciones:
∑ MG=0 ; −300N (4m )−400 N (3m)+FBC(3m )=0⇒FBC=800 N (T )
∑ MC=0 ; −300 N (8m)+FGE (3m )=0⇒FGE=800N (C)
+↑∑ F y =0 ; 300 N− 3 5 FGC =0⇒ FGC =500N (T )
ARMADURAS
En ingeniería estructural, una armadura o 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 las barras trabajan predominantemente a compresión y tracción presentando comparativamente flexiones pequeñas. El término está tomado de la celosía arquitectónica tradicional.1
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 los nudos de unión de las barras.
Una cercha es una celosía de canto variable a dos aguas.
La armadura es uno de los principales tipos de estructuras usados en ingeniería. Esta proporciona una solución práctica así como económica para muchas situaciones de ingeniería, en especial para diseño de puentes así como edificios.
Los elementos de una armadura sólo están conectado en sus extremos;por tanto ningún elemento continua más allá de un nodo. La mayoría de estructuras reales están hechas a partir de varias armaduras unidas entre sí para formar una armadura espacial. Cada armadura está diseñada para soportar aquellas cargas que actúan en su plano y, por tanto, pueden ser tratadas como estructuras bidimensionales.
Las armaduras están diseñadas para soportar cargas y por lo general son estructuras estacionarias que están totalmente restringidas.
Los elementos de una armadura, por lo general, son delgados y sólo pueden soportar cargas laterales pequeñas; por eso todas las cargas deben estar aplicadas en los nodos y no sobre los elementos. Cuando se va a aplicar una carga concentrada entre dos nodos o cuando la armadura debe soportar una carga distribuida, como en el caso de la armadura de un puente, debe proporcionarse un sistema de pisas, el cual mediante el uso de travesaños y lageros, transmiten la carga a los nodos.
Este concepto ha sido adoptado de la celosía tradicional arquitectónica. Las celosías pueden ser diseñadas haciendo uso de distintos materiales como el aluminio, el acero, la madera, entre muchos otros.
Las uniones pueden caracterizarse por ser rígidas o articuladas. En el caso de las celosías de nudos articulados, la flexión siempre es despreciable cuando las cargas que debe aguantar la celosía se encuentren aplicadas directamente en los nudos que conectan a las barras.
Una cercha se define como una celosía de canto de carácter variable a dos aguas. Las primeras celosías que se conocen en la historia de la humanidad eran fabricadas basándose en madera.
Los griegos ya utilizaban celosías de este tipo de material para realizar la construcción de algunas casas y edificaciones diversas. En el año 1570, el arquitecto italiano Andrea Palladio puso en circulación un manuscrito en el cual incluyó las instrucciones con las cuales se podía llevar a cabo la construcción de puentes de celosía, haciendo uso de materiales en madera.
Las armaduras "tambi&n llamadas celosías o cerc'as# están compuestas por%
•
Cuerda Superior:
formada por los elementos unidos en toda la parte superior de la armadura, y que generalmente soportan las cargas de la cubierta del tec'o, que para un traba!o eficiente deben estar concentradas en los nudos
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Cuerda Inferior:
formada por los elementos unidos en toda la parte inferior de la armadura, y que generalmente soportan las cargas de las instalaciones el&ctricas, 'idrosanitarias, aire acondicionado, o de los ve'ículos en el caso de los puentes
•
Elementos Secundarios:
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 muc'as veces algunos elementos tienen fuera interna axial de valor cero, que se colocan, por simetría, rigide, est&tica y construcción.
TIPOS DE ARMADURAS
Las estructuras metálicas son la base de todo cimiento. Conforme pasan los años, arquitectos e ingenieros adoptan nuevas maneras de construir edificios. Por lo tanto, las estructuras van modificándose hasta conseguir ser lo más adaptables al tipo de construcción que se realizará.

Se clasifican de acuerdo a los diferentes sistemas de triangulación y frecuentemente toman el nombre del primer ingeniero que ha empleado ese tipo particular de Armadura.
Las armaduras pueden tener claro simple o continua y los miembros de lso extremos puedes ser verticales o inclinados.
Armadura tipo “A”.
Armadura de Montante Maestro.
Armadura tipo Pratt.
Se adapta mejor a construcción de acero que de madera. se caracteriza por tener las diagonales perpendiculares a la cuerda superior y la cuerda inferior en tensión. Es una de las más empleadas para techos.
Armadura tipo Howe.
Es la inversa de la Pratt. Sus ventajas estan que sirve para cargas livianas las cuales pueden revertirse como la carga de viento, funciona de manera similar que la primera. Resulta también uqe la cuerda de tensión presenta una mayor fuerza que la fuerza que se produce en la cuerda en compresión en la mitad del claro, para cargas verticales convencionales. Mayormente usadas en construcción de madera.
Armadura tipo Warren.
TIene la ventaja de que los elementos de compresión y tensión en el alma de la armadura tienen igual longitud, resulta en una razón peso-claro muy ventajosa en terminos de costo par aluces pequeñas.
Armadura tipo Fink.
Para techos con pendientes fuertes, es más economico porque la amyoria de los miembros estan en tensión, mientras que los sujetos a compresión son bastantes cortos. Se pueden dividar en un gran número de triangulos y coincidir con cualquier espacioamiento de largueros.
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