Mecanica Capitulo IV.ppt

7/24/2019 Mecanica Capitulo IV.ppt

1/23

Mecanica y Resistencia de Materiales FIP UNI

CAPITULO IV


2/23

CAPITULO 4 Estructuras: Macanica y Resistencia de Materiales

ConceptosUNA ESTRUCTURA, ES UN CONJUNTO DE ELEMENTOS CON FORMA

GEOMTRICA QUE, UNIDOS ENTRE SPOR MEDIO DE NODOS,SOPORTAN CARGAS QUE SON TRANSMITIDAS A SUS APOYOS A

TRAVS DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES QUE LA INTEGRAN.

Estructura tridimensional

Estructuras planas


3/23

Capitulo 4 Estructuras-uer!as Internas: Est"tica y Resistencia de Materiales

Fue!"s Inten"s

FUERZA CORTANTE : accin deuna fuerza interna paraea a a!eccin tran!"er!a#

V#

FUERZA NOR$AL: fuerza internaperpendicuar a a !eccintran!"er!a

)

$O$ENTO FLECTOR: par intern% &ue

e&uii'ra (%(ent% de fuerza!e)terna!#

$$


4/23

Capitulo 4 Estructuras #ia$ra%as : Est"tica y Resistencia de Materiales

E$e%p&o Es'ue!os

*+)+,*

,*+)+,-

C%rte nu% . (%(ent% (/)i(%

0

1

2222

,333


5/23

Capitulo 4 Estructuras - &i$as : Est"tica y Resistencia de Materiales

Re&"c()n M, V , *


6/23

Capitulo 4 Estructuras ' ARMA#URA( Mecanica y Resistencia de Materiales

ARMADURAS PLANAS

Es una estructura reticulada simple formado porelementos rectos de seccin constante, cuya longitud

supera varias veces su seccin transversal, seconocen como barras y se conectan rgidamente ensus extremos denominados nodos o nudos, losesfuerzos actan a lo largo de su eje longitudinal.

Las Armaduras planas o cercas se utilizan parasoportar cargas elevadas y cubrir grandes luces,pueden construirse en maderas o acero y usadas encubiertas de tecos, puentes, gras, torres, etc.


7/23

ARMADURAS


8/23

ARMADURAS

ARMADURAS PLANAS

Es una estructura reticulada simple formado por elementosrectos de seccin constante, cuya longitud supera varias vecessu seccin transversal, se conocen como barras y se conectan

rgidamente en sus extremos denominados nodos o nudos, losesfuerzos actan a lo largo de su eje longitudinal.

Las Armaduras planas o cercas se utilizan para soportarcargas elevadas y cubrir grandes luces, pueden construirse enmaderas o acero y usadas en cubiertas de tecos, puentes,

gras, torres, etc.


9/23

ARMADURAS-ANALISIS

ANALISIS DE LAS ARMADURAS !ara el an"lisis de las armaduras se parte de

varias iptesis de trabajo, #ue aun#ue no se

presentan exactamente como se asumen,permiten simplificar los c"lculos y dar

resultados lo mas cercanos posibles a la

realidad


10/23

ARMADURAS-HIPOTESIS

+IPTESIS DE TRA-AJO $. Las barras de la armadura est"n unidas

mediante pasadores lisos colocados en sus

extremos. %. Las cargas y reacciones actan en los

nodos.

&. Las barras tienen un peso despreciable.


11/23

ARMADURAS-CONSTRUCCION

CONSTRUCCION DE UNA ARMADURA 'on el fin de obtener la rigidez de la armadura las barras deben

tener una disposicin triangular, por ser geom(tricamente una figura

indeformable, unidas de dos en dos en sus extremos mediante

pasadores lisos.

Las uniones de las barras se llaman nudos, nodos o juntas y se resuelven generalmente con placas met"licas llamadas cartelas. !artiendo del tri"ngulo base, formado por & nudos )A*' + y tres

barras )A*, A', *'+ por cada nuevo nudo )+, se necesitan dos

barras )*, '+, no alineadas, para formar un nuevo triangulo,

generando estructuras rgidas.


12/23

ARMADURAS


13/23

ARMADURAS-RIGIDEZ

CONDICIN DE RIGIDE/ DE LAS ARMADURAS La rigidez de una armadura esta determinada por su capacidad de mantener la

forma original luego de ser aplicadas las cargas de trabajo. La rigidez mide la estabilidad estructural de la armadura. La Ecuacin #ue expresa los re#uisitos necesarios para #ue una estructura

armada plana sea rgida ser"-

b %n / & 0gida / 1sost"tica 2Es una armadura est"ticamente determinada 'uando las condiciones son-

b 3 %n / & 4iperestatica / 5uperrgida2Est"ticamente indeterminada b %n / & Estable2Est"ticamente determinada b 6 %n / & 4iporrgida / 1nestable2 Est"ticamente indeterminada

onde - b nmero de barras7 n nmero de nudos


14/23

ARMADURAS

EQUILI-RIO EN LAS ARMADURAS Externamente se e#uilibran mediante apoyos isost"ticos. Los extremos de cada barra son articulaciones de pasador permitiendo el giro, alrededor del nudo, el sistema de fuerzas sobre el nodo es concurrente, aplic"ndose para el c"lculo las

ecuaciones de e#uilibrio- 89y : 7 89x : 'ada barra de la armadura se encuentra sometida a un sistema de dos fuerzas, axiales, iguales, opuestas y colineales, #ue la mantienen en e#uilibrio. 5e presentan dos tipos de esfuerzos- T"cc()n y Co%pes()n


15/23

ARMADURAS-TRACCION

ESFUER/OS EN LAS -ARRAS 0 . TRACC IN cuando la fuerza tiende a estirar las fibras internas de la barra, el efecto es

de alargamiento.

5e toman como magnitudes positivas para el c"lculo algebraico.


16/23

ARMADURAS-COMPRESION

1. COMPRESIN cuando la fuerza tiende a acortarlas fibras internas de la barra, el efecto es deacortamiento.

5e toman como magnitudes negativas para el c"lculo

algebraico. En el diagrama se representan las actuaciones delas fuerzas internas sobre las barras y en los nudos.

La armadura es un sistema en e#uilibrio externo, aldespiezarla se debe buscar el e#uilibrio interno en

cada nudo y en cada barra.


17/23

ARMADURA-COMPRESION


18/23

ARMADURAS -ANALISIS

M2TODOS DE AN3LISIS El an"lisis de una armadura se ace con el fin de determinar los

esfuerzos #ue actan sobre las barras, con los cuales secalculan las dimensiones #ue tendr"n sus seccionestransversales.

En primer lugar se debe aplicar las condiciones para ele#uilibrio externo de la estructura y luego con cual#uiera de losm(todos de an"lisis buscar el e#uilibrio en cada barra y nudo.Los m(todos de an"lisis son-

;(todo de los


19/23

ARMADURAS-METODO NUDOS

'on la armadura del gr"fico se explica el procedimiento de c"lculo, los pasos ser"n- $. 'e#uear la estabilidad y rigidez. %. ibujar el iagrama de 'uerpo Libre )'L+. &. eterminar las reacciones en los apoyos para el e#uilibrio externo. =. Analizar la armadura, nudo por nudo. Los extremos de cada una de sus barras son

articulaciones de pasador permitiendo el giro, alrededor del nudo. El sistema de fuerzases concurrente, aplic"ndose para el c"lculo las ecuaciones de e#uilibrio-

: >Fy 7 : >Fx 5e recomienda comenzar el an"lisis por un nudo donde concurran solamente dos )%+

barras desconocidas y existan fuerzas externas conocidas.


20/23

ARMADURA Nudos -Casos

'aso $-

En el nudo A, por sumatoria defuerzas colineales 9$9%, por lotanto 9& #ueda con magnitudcero, por no tener fuerzaexterna #ue

e#uilibrar.

'aso %-

En el nudo A, por sumatoria defuerzas colineales 9$9&, por lotanto 9% #ueda con magnitud

cero, por no tener fuerzaexterna #ue e#uilibrar.


21/23

ESTRUCTURAS-Metodo Secciones

0. M2TODO DE LAS SECCIONES !rocedimiento de c"lculo- $. 'e#uear estabilidad y rigidez. %. 4acer el iagrama de 'uerpo Libre )'L+. &. eterminar las reacciones en los apoyos para e#uilibrio externo.

=. 5e secciona la armadura, cortando imaginariamente tres barrasdesconocidas, se toma uno de los lados como un slido rgido cuyasfuerzas no son concurrentes ni paralelas, las barras seccionadas setoman como cargas externas desconocidas, para el an"lisis se aplicanlas ecuaciones de e#uilibrio.

: > Fy : > Fx : > o M Las barras seccionadas se suponen a traccin, magnitudes negativas

corresponden a esfuerzos de compresin. ?. 5e toman momentos en un punto donde concurran dos )%+ de las

barras cuyos esfuerzos se desconocen para calcular el esfuerzo de latercera barra.


22/23

ARMADURAS-Metodo secciones


23/23

Araduras PARTES DE UNA ARMADURA DE TEC+O TIPICA El apoyo A corresponde a una articulacin, el apoyo * corresponde a un rodillo. Las barras #ue van desde el apoyo iz#uierdo al apoyo dereco, por la parte de arriba

forman la 4(5" supe(ode la armadura, sobre el se apoyan las correas #uesostienen las laminas de teco y la carga del viento.

Las barras #ue van desde el apoyo iz#uierdo al apoyo dereco, por la parte de abajoforman la 4(5" (n'e(o de la armadura, las barras verticales se conocen como%ont"ntes, las inclinadas se conocen como 5("6on"&es.

La distancia entre apoyos se denomina luz de la armadura y la distancia mayor

vertical corresponde a la altura de la armadura.

Date post:	21-Feb-2018
Category:	Documents
Upload:	anonymous-6b7s7vr
View:	294 times
Download:	0 times

Mecanica Capitulo IV.ppt

Documents