Capitulo 4 estructuras para Estática

estructuras de la materia estatica

1. Nombre: Aparicio Vargas José Luis
Materia: Estática
Grupo: ¨3U2¨
Profesor: Francisco Javier Crisanty Jiménez
Tarea: Chapter 4 structures _ Capítulo 4 ¨Estructuras¨


Estructuras de ingeniería

1. Armaduras, las cuales están diseñadas para soportar cargas y por lo general son
estructuras estacionarias que están totalmente restringidas. Las armaduras consisten
exclusivamente de elementos rectos que están conectados en nodos localizados en los
extremos de cada elemento.

2. Armazones, los cuales están diseñados para soportar cargas, se usan también como
estructuras estacionarias que están totalmente restringidas. Los armazones contienen por
lo menos un elemento sujeto a varias fuerzas.

3. Maquinas, las cuales están diseñadas para transmitir y modificar fuerzas, son
estructuras que contienen partes en movimiento. Las máquinas, al igual que los
armazones, siempre contienen por lo menos un elemento sujeto a varias fuerzas.


Armaduras

Es un montaje de elementos delgados y rectos que soportan cargas principalmente
axiales (de tensión y compresión) en esos elementos. Los elementos que conforman la
armadura, se unen en sus puntos extremos por medio de pasadores lisis sin fricción
localizados en una placa llamada "Placa de Unión ", o por medio de soldadura,
remaches, tornillos, para formar un armazón rígido.

Como los elementos o miembros son delgados e incapaces de soportar cargas laterales,
todas las cargas deben estar aplicadas en las uniones o nodos. Se dice que una armadura
es rígida si está diseñada de modo que se deformará mucho bajo la acción de una carga
pequeña.

2. Armaduras simples
La mayoría de las estructuras reales están hechas a partir de varias armaduras unidas entre sí para
formar una armadura espacial. Las armaduras simples, son aquellas armaduras que se obtienen a partir
de una armadura triangular rígida, agregándole dos nuevos elementos y conectándolos en un nuevo
nodo. Si a una armadura triangular rígida le agregamos dos nuevos elementos y los conectamos en un
nuevo nodo, también se obtiene una estructura rígida.

Las armaduras que se obtienen repitiendo este procedimiento reciben el nombre de armaduras
simples.
Armaduras simples


ARMADURAS PARA PUENTES

3. Consideraciones importantes para el análisis de una armadura

En el primer caso tienden a estirar al elemento y éste está en tensión o tracción; en la segunda figura
tienden a comprimir al elemento y el mismo está en compresión.








Análisis de una armadura por el método de nudos

El método de los nudos nos permite determinar las fuerzas en los distintos elementos de una armadura
simple. Consiste en:
1. Obtener las reacciones en los apoyos a partir del DCL de la armadura completa.
2. Determinar las fuerzas en cada uno de los elementos haciendo el DCL de cada uno de los nodos
o uniones. Se recomienda empezar analizando aquellos nodos que tengan no más de dos
incógnitas.
Si la fuerza ejercida por un elemento sobre un perno está dirigida hacia el perno, dicho elemento está
en compresión; si la fuerza ejercida por un elemento sobre el perno está dirigida hacia fuera de éste,
dicho elemento está en tensión.

Ejemplo: Determinar las fuerzas axiales en los miembros de la armadura e indicar si están en tensión o
en compresión.

4. Analisis de una armadura por el metodo de secciones

El método de las secciones para el análisis de armaduras se basa en el equilibrio de cuerpo rígido de
una parte de la armadura.

Pasos para analizar una armadura por el método de las secciones.


1. Realizar un diagrama de cuerpo libre sobre la armadura completa. Escribir las ecuaciones de
equilibrio y resolver estas ecuaciones para determinar las reacciones en los apoyos.

5. 2. Localice los miembros de la armadura para los cuales se desean encontrar las fuerzas. Marque
cada uno de ellos con dos trazos cortos como se muestra en la figura.
3. Trace una línea ( corte) a través de la armadura para separarla en dos partes. No es necesario
que la línea sea recta, sino que debe separar a la armadura en dos partes apropiadas. Así
mismo, se debe tener en cuenta que cada una de las partes de la armadura debe contener por
lo menos un miembro completo ( sin cortar).
4. Seleccione una de las partes de la armadura seccionadas en el paso 3 y dibuje un diagrama de
cuerpo libre de ella. A menos que se tenga otra información, suponga que las fuerzas
desconocidas en los miembros son de tensión.
5. Escriba las ecuaciones de equilibrio para las partes seleccionadas en el paso 4. Si en el paso 3
fue necesario cortar más de tres miembros con fuerzas desconocidas en ellos, es posible que se
tenga que considerar partes adicionales de la armadura o nodos por separados. Para
determinar las incógnitas.
6. Resuelva el conjunto de ecuaciones obtenidas en el paso 5 para determinar las fuerzas
desconocidas.
7. Repita los pasos 3 a 6, según se requiera, para completar el análisis.

Ejemplo: Determinar las fuerzas en los elementos FH, GH y GI, de la siguiente armadura

7. Link de tres videos que abordan el tema para entender mejor:
https://youtu.be/a3PCLxv2vcs
https://youtu.be/hlspdzOZu6Y
https://youtu.be/YOJPTtk1vvM