Aplicaciones de Armaduras

APLICACIONES DE LOS DISTINTOS TIPOS DE ARMADURAS. Resumen: Al realizar el análisis estructural, podemos determinar el equilibrio de estructuras formadas por varias partes unidas entre sí; ya que no solo permitirá determinar o aplicar una fuerza externa a la estructura, sino también permite calcular las fuerzas que mantienen unidos a los componentes de la estructura, denominadas fuerzas internas. I.

INTRODUCCIÓN:

Grandes estructuras como: edificios, puentes, coliseos, galpones, presas deben resistir enormes fuerzas y momentos debido a su peso y a las cargas externas a las que están sometidas. Para soportar esas fuerzas y momentos, en el campo de la ingeniería se diseñan estructuras, armaduras; sean estas de distinto material y tamaño, las mimas que deben soportar los esfuerzos a los que estén sometidas, para realizar el análisis de la estructura, nos ayudaremos de: diagramas de cuerpo libre, ecuaciones de las condiciones de equilibrio; los cuales nos permitirán determinar las reacciones de cada elemento individual

II. 1.

Generalmente el estudio se realiza directamente a los nodos, ya que sobre estos deben soportar una carga distribuida. Debido a esto se supone que solamente actúan fuerzas en los extremos de los elementos de la estructura.

DESARROLLO CONTENIDOS:

DE

Armadura:

Es un importante elemento estructural, usado en la ingeniería, se lo aplica especialmente en el diseño de puentes, edificios, estructuras metálicas. Una armadura está compuesta de varios elementos rectos, que están exclusivamente unidos en sus extremos mediante nodos. Generalmente la mayoría de estructuras reales es un conjunto de varias armaduras unidas entre sí, las cuales forman una armadura espacial. Al momento de diseñar una armadura, se debe tomar muy en cuenta las cargas que actuaran sobre la misma. Los materiales del cual está compuesta una armadura generalmente son delgados, y es por eso que las cargas se aplicaran al nodo y no directamente a los elementos.

Fig.1 Armadura de un puente.

2.

Tipos de armaduras:

-

Armadura tipo Pratt:

La armadura Pratt, está constituida por barras que están inclinadas en sentido contrario (ahora forman V's), de manera que las diagonales están sometidas a tracción mientras que las barras verticales están comprimidas. Este tipo de armaduras pueden ser de madera o acero, aunque resulta mucho más factible y seguro que la armadura sea de acero. Este tipo de armaduras se las puede utilizar para: la construcción de techos, cerchas, naves industriales, hangares de aviones, puentes, etc.

Fig.2 Armadura Pratt para techos.

Fig.6 Armadura Fink. Fig.3 Armadura Pratt para puentes. -

Armadura tipo Howe:

Este tipo de armaduras se utilizó mucho en el diseño de armaduras de madera. Y está compuesta por elementos verticales entre el cordón superior e inferior. En donde las diagonales se unen en sus extremos donde coincide un elemento con el cordón superior o inferior. Al tener esta disposición se logra que los elementos verticales estén tensionados, mientras que las diagonales más largas estaban comprimidas. Se las utiliza en la construcción de puentes, techos, galpones, etc.

-

Armadura tipo Warren:

Una armadura Warren tiene como rasgo característico, una estructura formada por de una serie de triángulos isósceles o equiláteros, de manera que todas las diagonales tienen la misma longitud. Generalmente este tipo de armadura tiene cargas aplicadas verticales en sus nodos superiores, en donde las diagonales presentan alternativamente compresión y tracción. Esto, que es desfavorable desde el punto de vista resistente, mientras que representa una ventaja constructiva. Debido a esto, si las cargas son variables sobre la parte superior de la armadura, esta presenta resistencia similar para diversas configuraciones de carga. Las armaduras tipo Warren se las utiliza especialmente en la construcción de puentes, viguetas ligeras.

Fig.4 Armadura Howe para techos.

Fig.7 Armadura Tipo Warren Fig.5 Armadura Howe para puentes.

-

Armadura tipo Fink:

En una armadura Fink sus componentes largos están sometidos a una tensión mientras que los componentes cortos están sometidos a comprensión; es importante también saber que la triangulación en una armadura se proyecta tomando en cuenta el esparcimiento de los largueros.

-

Armadura tipo Baltimore:

La armadura de Baltimore es una subclase de la armadura Pratt. Una armadura Baltimore tiene refuerzos adicionales en la sección inferior de la armadura para evitar el pandeo en los miembros de compresión y para controlar la deflexión. Se utiliza principalmente para la construcción de puentes, haciendo gala de un diseño sencillo y muy fuerte.

Una armadura Fink generalmente se la emplea en la construcción de techos, que tengan una pendiente mayor de 15°.

Fig.8 Armadura Tipo Baltimore

-

Armadura tipo K:

La viga en K, adecuada para mejorar el comportamiento de las diagonales sometidas a compresión, y que suelen ser barras críticas. Este tipo de armaduras es utilizado especialmente en la construcción de puentes.

Fig.10 Parte de una armadura en voladizo.

-

Fig.9 Armadura Tipo K

Otro tipo de armaduras:

-

Estructuras tipo estadio:

Armadura tipo basculante:

Una armadura basculante es aquella que está formada por elementos dispuestos en forma vertical o diagonal, y cuya ubicación no es fija, ya que giran alrededor de un eje horizontal, junto con una línea de apoyos. Se la utiliza generalmente en la construcción de: puentes elevadizos o techos elevadizos.

Esas estructuras estas compuestas por elementos dispuestos de manera triangulares, pero que cuentan con un apoyo externo, generalmente estas estructuras se las utilizan para la construcción de galpones y coliseos.

Fig.11 Armadura Tipo Basculante.

III.

Fig.9 Armadura Tipo Estadio.

-

Parte de armadura en voladizo:

Como ya se explicó con anterioridad, una armadura se puede utilizar en la construcción de techos, debido a esto un voladizo es una armadura que se encuentra en los extremos de un techo. Se la utiliza bastante en la construcción de techos, sean estos de coliseos, naves o galpones.

CONCLUSIONES:

El análisis de armaduras en el campo de la ingeniería es de vital importancia, ya que a partir de un correcto estudio se podrá llevar a cabo el diseño y la construcción de grandes estructuras, tales como puentes, techos de coliseos, galpones naves, etc. Para realizar el análisis de armaduras existen dos métodos, el análisis por nodos y también por secciones, los cuales determinaran el valor de las fuerzas y cargas que están presentes en la armadura. IV.

RECOMENDACIONES:

Existen diversos tipos de armaduras, cada uno con un fin y aplicación establecida, al momento en que se diseña o utiliza una armadura se debe tomar muy en cuenta las cargas que soportara la misma, tomando en cuenta que el número de nodos que estas armaduras tendrán, permitirán que exista una distribución uniforme de cargas. El estudio de armaduras se debe realizar estrictamente, ya que de eso dependerá la solidez y

duración de la estructura final, para este análisis se cuenta con dos métodos; ya sea por el análisis de cada uno de los nodos o por secciones.

http://es.slideshare.net/brayan_jose/armaduras-tiposclasificaciones-aplicaciones-en-la-ingeniera-ecuaciones [2] Beer Johnston, Mecánica vectorial para ingenieros, novena ed. [3] (2013). Estática Armaduras. [Online]. Available: https://es.scribd.com/doc/126314519/Estatica-Armaduras

V.

REFERENCIAS:

[1] (2015). Armaduras, tipos, clasificaciones, aplicaciones en la ingeniería, ecuaciones. [Online]. Available:

[4] Estática. [Online]. Available: http://cursos.aiu.edu/EST %C3%81TICA/8/PDF/Est%C3%A1tica_sesi%C3%B3n8.pdf