Diapositivas Cables Mecánica Aplicada

Procedimientos de Cables

1. REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN UNIVERSITARIA, CIENCIA Y TECNOLOGIA INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITECNICO “SANTIAGO MARIÑO” EXTENSIÓN BARINAS INGENIERÍA INDUSTRIAL Autor: Ing. Ronal Torres C.I. 19.956.244 Pasos A Seguir En La Solución De Problemas De Cables

2. CABLES Los cables son elementos estructurales lineales (las dimensiones de su sección son muy pequeñas comparadas con su longitud). Los cables son uno de los tres elementos estructurales de forma activa . Ser Flexibles Soportar cargas en forma axil, con esfuerzos únicamente de tracción Su Función Característica  

3. Propiedades de los cables Definición Los cables son elementos flexibles debido a sus dimensiones transversales pequeñas en relación con la longitud, por los cual su resistencia es solo a tracción dirigida a lo largo del cable. La carga de tracción se divide por igual entre los hilos del cable, permitiendo que cada hilo quede sometido a la misma tensión admisible. (Salvadori y Heller, 1998; Beer y Johnston, 1977) Propiedades De Los Cables Forma Que Toma El Cable Según La Carga

4. Siendo que la forma del cable depende de las cargas que actúen en él, para estudiar la forma de un cable debemos distinguir diferentes acciones que lo solicitan. Formas De Los Cables: Cargas verticales distribuidas por unidad de longitud del cable (Ej. peso propio del cable) Cargas concentradas en diferentes puntos de su extensión Cargas verticales distribuidas por unidad horizontal de longitud (Ej. peso del tablero de un puente colgante) En general los cables se encuentran sometidos principalmente a: Cuando un cable sujetado en sus extremos es sometido a cargas concentradas adopta una forma poligonal. Si el cable soporta una carga distribuida por unidad horizontal de longitud, su forma es parabólica. Mientras que si está sometido a una fuerza uniformemente distribuida por unidad de longitud del mismo, toma la forma de catenaria

5. Estudio Del Equilibrio De Un Cable Deben ser tales que permitan el equilibrio del conjunto. Para alcanzar el equilibrio, las reacciones suministras por los vínculos tienen que ser contrarias a las acciones ejercidas por el cable (principio de acción y reacción). Debido que los cables no poseen resistencia a flexión, no ejercen momentos en los apoyos, sólo fuerzas cuyas intensidades y direcciones dependerán de las cargas actuantes en el sistema. Las condiciones de vínculo en los extremos de un cable sometido a la acción de un sistema de fuerzas arbitrario

6. Considérese un cable que está unido a dos puntos fijos A y B y que soporta una carga distribuida, para un cable que soporta cargas concentradas, la fuerza interna en cualquier punto es una fuerza de tensión dirigida a lo largo del cable. Cables Con Cargas Distribuidas En el caso de un cable que soporte una carga distribuida, éste cuelga tomando la forma de una curva y la fuerza interna en un punto D es una fuerza de tensión T dirigida a lo largo de la tangente de la curva. En esta sección, se aprenderá a determinar la tensión en cualquier punto de un cable que soporta una carga distribuida dada.

7. Los cables se utilizan en muchas aplicaciones ingenieriles, tales como puentes colgantes, líneas de transmisión, teleféricos, contravientos para torres altas, entre otros. Los cables pueden dividirse en dos categorías de acuerdo con las cargas que actúan sobre estos. Considérese un cable unido a dos puntos fijos A y B y que soportan cargas concentradas verticales P1, P2…….Pn. se supone que el cable es flexible, esto es que su resistencia a la reflexión es pequeña y puede despreciarse. Además, también se supone que el peso del cable es susceptible de ser ignorado en comparación con las cargas que soporta Por lo tanto, cualquier porción del cable entre dos cargas consecutivas se puede considerar como un elemento sometido a la acción de dos fuerzas y, por consiguiente, las fuerzas internas en cualquier punto del cable se reducen a una fuerza de tensión dirigida a lo largo del cable. Cada una de las cargas se encuentran en una línea vertical dada, esto es, que la distancia horizontal desde el apoyo A hasta cada una de las cargas es conocida; además, también se supone que las distancias horizontal y vertical entre los apoyos son conocidas. Cables con Cargas Concentradas

8. Se considera que el peso produce una carga uniformemente distribuida en la proyección horizontal, caso de cables cuya relación flecha/longitud es pequeña . Cables Sometidos a Cargas Uniformemente Distribuidas en la Proyección Horizontal. Llamando wpp la carga por unidad de longitud (medida a lo largo del cable), encontramos que la magnitud W de la carga total soportada por una porción de cable de longitud s medida desde el punto más bajo a un punto a lo largo del cable es W = ws. Cables en Forma de Catenaria

9. Cuando un hilo está sometido a una carga uniforme por unidad de proyección horizontal, dicho hilo adquiere la forma de una parábola si se desprecia su peso propio respecto al de la carga que debe soportar. Este caso se presenta, en la práctica, en el cálculo de puentes colgantes, en los que el peso del tablero es mucho mayor que el del cable que lo sustenta. El tablero, o base del puente colgante, lo podemos representar por una carga vertical, p   (N/m), uniformemente distribuida a lo largo de la proyección horizontal del cable. La transmisión de carga del tablero al cable se realiza mediante unos cables verticales denominados tirantes, también de peso despreciable frente al del tablero. Cables Parabólicos

10. Cables Sometidos a Cargas Concentradas

11. Cable bajo la acción de cargas puntuales de direcciones arbitrarias. Ejemplos

12. Cable bajo la acción de una carga distribuida por unidad horizontal de longitud.

13. Cable bajo la acción de cargas puntuales verticales