Estructuras ligeras que sirven
para salvar grandes claros en
techumbres de naves industriales
y puentes.
Hechas en barras de maderas, aluminio y acero,
entre otros materiales, formando triángulos.
El calculo de una armadura consiste en obtener las fuerzas de
tensión y comprensión que actúan en todas las barreras.
Elementos que confirman la armadura son
Métodos para resolver: Nudos y secciones.
MÉTODOS DE LOS NUDOS
Obtiene las reacciones en los apoyos y
después asignar a cada nudo una letra
consecutiva y dibujar un diagrama de cuerpo.
Tienen fuerzas externas (cargas) reacciones
( de los apoyos) y fuerzas internas (tensión
o comprensión que soportara cada barra).
Se aplican dos ecuaciones
Se obtiene el valor de las incógnitas que son
las fuerzas internas que actúan en cada barra
de la armadura.
Las barras no se considera el momento
flexionante, solo la fuerza axial.
Se obtienen los valores de las incógnitas estan se van
dibujando sobre la armadura, con la magnitud y dirección
de la flecha correcta.
MÉTODO DE LAS SECCIONES
Se utiliza comúnmente cuando se tiene armaduras muy
grandes, consiste en seccionar la armadura en el lugar donde
se desea obtener de las fuerzas de las barras.
Como requisito tiene que cortar al menos tres
barras, en la misma sección.
MARCOS SIMPLES
Son elementos estructurales formados por trabes (
elementos dispuestos en forma horizontal) y
columnas (elementos dispuestos de forma vertical).
El procedimiento del cálculo de los marcos es
simular al de las vigas, se calculan las reacciones de
los apoyos .
CENTROIDES, MOMENTOS DE INERCIA Y
FRICCIÓN
CENTROS DE GRAVEDAD
Poseen un peso de acuerdo con el volumen y material del que
están hechos. Su peso se encuentra distribuido en todo su
volumen.
Se dice que este punto el cuerpo se encuentra en
equilibro, pues la suma de momentos al rededor de los
ejes x, y, y z es igual a cero.
CENTROIDES DE AREAS
Se tienen áreas simétricas, como el cuadrado, el rectángulo y
el circulo es muy fácil de determinar su centroide.
Tenemos la siguiente figura irregular, cada fragmento
tiene un área conocida que se llama diferencial de área
da y una distancia x y y.
Para cada da se obtiene el momento de área al
rededor de un eje, que consiste en multiplicar el
área por la distancia x y y .
Se suma todos los momentos de Mx y My de todas
las diferenciales del área se obtiene el momento
total de toda el área al rededor de los ejes x y y .
Se suman todos los diferenciales del área da y
se tiene como el resultado el área total
Para obtener la coordenada centroidal es
necesario dividir el momento del área entre
el área total
Donde el centroide se expresa como
MOMENTO DE INERCIA DE UN ÁREA
PRIMERO: Cuanto mayor es la masa de un objeto, más dificil
es ponerlo en rotación o bien detener su rotación alrededor
de un eje.
SEGUNDO: El momento de inercia depende de la distribución de
la masa de cuerpo rigido . Cuanto es mayor es la distancia del
centroide de la masa al eje, mayor será su momento de inercia.
El momento de inercia también se conoce como
segundo momento del área y se representa con las
siguientes expresiones.
Unidades de
medida de Inercia
RADIO DE GIRO DE UN AREA
Se define como la distancia normal del
eje al centroide, al elevarla al cuadrado y
multiplicarla por el área.
PRODUCTO DE INERCIA
Se obtiene al integrar el producto de cada
diferencia de área por las distintas
normales x y y del centroide del área.
El producto de inercia se utiliza en la construcción del
circulo de Mohr´s, para la obtención de los momentos
principales de inercia del área.
Los ejes x y y coinciden con los ejes de
simetria, el producto de inercia es igual a
cero.
MODULO DE SECCION
Propiedades geométricas de las áreas planas. Se define
como el cociente entre el momento de inercia y la distancia
del centroide a la fibra más alejada en el eje x o en el eje y.
Cuando de utilizan perfiles estructurales de acero, que son de
fabricación estandar, por lo general se tienen disponibles
tablas con las propiedades geométricas.
Se utiliza los datos de la tabla y se sigue el
procedimiento antes visto para los calculos de: