Prof. Lenni Jimnez. 20041TEMA 5ARMADURAS PLANASINTRODUCCINUno de
los elementos estructurales ms usados en Instalaciones Agrcolasson
las Cerchas o Armaduras, las cuales soportan cargas elevadas y
cubrengrandes luces, generalmente se utilizan en cubiertas de
techos y puentes. Elanlisis de las condiciones de estabilidad que
deben cumplir cuando sobre ellasson aplicadas cargas de trabajo
corresponden al desarrollo del presente tema.Se presentan
AUTOEVALUACIONES que permiten ejercitar de maneraautnoma el anlisis
de las armaduras, facilitando la retroalimentacin y laconsolidacin
de los aprendizajes sin la presin que genera el tiempo deevaluacin
presencial.OBJETIVOAnalizar el comportamiento esttico de las
armaduras, calculando losesfuerzos internos en cada uno de sus
miembros.ARMADURAS PLANASEs una estructura reticulada simple
formado por elementos rectos deseccin constante, cuya longitud
supera varias veces su seccin transversal, seconocen como barras y
se conectan rgidamente en sus extremos denominadosnodos o nudos,
los esfuerzos actan a lo largo de su eje longitudinal.Las Armaduras
planas o cerchas se utilizan para soportar cargaselevadas y cubrir
grandes luces, pueden construirse en maderas o acero yusadas en
cubiertas de techos, puentes, gras, torres, etc. Prof. Lenni
Jimnez. 20042 ANALISIS DE LAS ARMADURASPara el anlisis de las
armaduras se parte de varias hiptesis detrabajo, que aunque no se
presentan exactamente como se asumen,permiten simplificar los
clculos y dar resultados lo mas cercanosposibles a la realidad
HIPTESIS DE TRABAJO: 1. Las barras de la armadura estn unidas
mediantepasadores lisos colocados en sus extremos.2. Las cargas y
reacciones actan en los nodos.3. Las barras tienen un peso
despreciable.CONSTRUCCION DE UNA ARMADURACon el fin de obtener la
rigidez de la armadura las barras debentener una disposicin
triangular, por ser geomtricamente una figuraindeformable, unidas
de dos en dos en sus extremos mediantepasadores lisos.Las uniones
de las barras se llaman nudos, nodos o juntas y seresuelven
generalmente con placas metlicas llamadas cartelas.Partiendo del
tringulo base, formado por 3 nudos (ABC ) y tresbarras (AB, AC, BC)
por cada nuevo nudo (D), se necesitan dos Prof. Lenni Jimnez.
20043barras (BD, CD), no alineadas, para formar un nuevo
triangulo,generando estructuras rgidas.CONDICIN DE RIGIDEZ DE LAS
ARMADURAS La rigidez de una armadura esta determinada por su
capacidadde mantener la forma original luego de ser aplicadas las
cargas detrabajo. La rigidez mide la estabilidad estructural de la
armadura.La Ecuacin que expresa los requisitos necesarios para que
unaestructura armada plana sea rgida ser: Prof. Lenni Jimnez.
20044b = 2n 3 Rgida Isosttica -Es una armadura
estticamentedeterminadaCuando las condiciones son:b 2n 3 Hiperrgida
Superrgida-Estticamente indeterminadab < 2n 3 Hiporrgida
Inestable- Estticamente indeterminadaDonde : b = nmero de barras; n
= nmero de nudosObserve el grfico, en este caso se tiene:Barras = 5
(AB-AD-BC-BD-DC)Nodos = 4 (A-B-C-D)Al aplicar la ecuacin se
obtiene:b = 2 x 4 -3 = 5Se chequea el resultado y que las barras
formen tringulosentre s. Prof. Lenni Jimnez. 20045 EQUILIBRIO EN
LAS ARMADURASExternamente se equilibran mediante apoyos
isostticos.Los extremos de cada barra son articulaciones de pasador
permitiendo el giro, alrededor del nudo, el sistema de fuerzassobre
el nodo es concurrente, aplicndose para el clculo lasecuaciones de
equilibrio:Fy=0 ;Fx=0Cada barra de la armadura se encuentra
sometida a un sistemade dos fuerzas, axiales, iguales, opuestas y
colineales, que lamantienen en equilibrio. Se presentan dos tipos
de esfuerzos:TraccinyCompresin Prof. Lenni Jimnez. 20046 ESFUERZOS
EN LAS BARRAS:1. TRACCIN:cuando la fuerza tiende a estirar las
fibrasi nternas de la barra, el efecto es de alargamiento. Se toman
comomagnitudes positivas para el clculo algebraico.2.
COMPRESIN:cuando la fuerza tiende a acortar las fibras internas de
la barra, el efecto es de acortamiento. Se toman comomagnitudes
negativas para el clculo algebraico. Prof. Lenni Jimnez. 20047 En
el diagrama se representan las actuaciones de las fuerzasinternas
sobre las barras y en los nudos.La armadura es un sistema en
equilibrio externo, al despiezarlase debe buscar el equilibrio
interno en cada nudo y en cada barra
