Tipos de Armaduras

TIPOS DE ARMADURA DISEÑO DE ACERO Y MADERA

ALAN SEVILLA CASANI

ING. MACARIO FLORES CUAYLA UAP-SEDE MOQUEGUA

INDICE

INTRODUCCION ................................................................................................. 2 TIPOS DE ARMADURA:   Armadura Tipo “A” ........................................................................ 3 Armadura de montante maestro ................................................... 4 Armadura tipo Pratt....................................................................... 4 La armadura tipo Howe................................................................. 5 La armadura tipo Warren .............................................................. 5 Armadura de cuerda y arco .......................................................... 6 Armadura tipo Fink ....................................................................... 7 La armadura Mansard .................................................................. 7 Armadura tipo tijera ...................................................................... 8 Armadura tipo dientes de sierra .................................................... 8 Armadura Polonceau .................................................................... 9

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ELEMENTOS ESTRUCTURALES ....................................................................... 9 TIPOS DE ELEMENTOS ................................................................................... 10

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INTRODUCCIÓN

Se estudia el sistema de techo desde la perspectiva del diseño de una edificación en conjunto (sistema estructural total), a partir de esto se establecen clasificaciones de los sistemas de techos en base a su efectividad de transferencia de cargas laterales en función de su flexibilidad como diafragma y además como sistemas de techo auto soportante y a base de cubierta y estructura de soporte; de ésta última clasificación se limita el estudio a sistemas de techo a base de cubierta y estructura de soporte con perfiles metálicos. Seguidamente se realiza una investigación a cerca de los componentes de este tipo de estructura de techo con los materiales y formas estructurales más utilizadas en el ámbito local, su comportamiento estructural, las recomendaciones a cerca de su uso, sus ventajas y desventajas, etc. Se incluye además en esta parte los conceptos relacionados con los tipos de conexiones usualmente utilizados entre estos elementos de estructuras de techo, así como el uso de tensores .

Las armaduras o cerchas tienen la característica de ser muy livianos y con una gran capacidad de soportar cargas elevadas y cubrir grandes luces, generalmente se utilizan en cubiertas de techos y puentes.

El principio fundamental de las armaduras es unir elementos rectos para formar triángulos, los elementos trabajan a esfuerzos axiales en puntos que se llaman nodos, y entre sí conforman una geometría tal que el sistema se comporta establemente cuando recibe cargas aplicadas directamente en estos nodos .Esto permite soportar cargas transversales, entre dos apoyos, usando menor cantidad de material que el usado en una viga, pero con el inconveniente de que los elementos ocupan una altura vertical considerable.

Dado que las armaduras poseen estas características tienen una gran versatilidad en su uso y le permiten al ingeniero una gran flexibilidad para adaptarse a las necesidades de un problema particular. Las armaduras se han venido utilizando desde tiempos antiguos para la construcción de grandes edificaciones, por tal razón se detallaran las principales tipos de armaduras que más se emplean en los techos.

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TIPOS DE ARMADURAS. Las armaduras se clasifican según la forma en que se combinen los diferentes sistemas de triangulación y frecuentemente toman el nombre del primer ingeniero que ha empleado ese tipo particular de Armadura.

Las cuerdas superiores e inferiores pueden ser paralelas o inclinadas, la armadura puede tener claro simple o continua y los miembros de los extremos pueden ser verticales o inclinados.

Las armaduras pueden también tomar nombre según su aplicación, tales como las de carretera, de ferrocarril o de techo.  (1)

1. Armadura tipo “A”

 Armadura tipo “A”

Foto II. Armadura tipo “A” (soportando un techo de lámina )

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2. Armadura de montante maestro.

 Armadura de montante maestro

3. Armadura tipo Pratt.

La armadura tipo Pratt se adapta mejor a construcción de acero que de madera. La armadura tipo pratt se caracteriza por tener las diagonales perpendiculares a la cuerda superior y la cuerda inferior en tensión. Es una de las armaduras más empleadas para techos.

 Armadura tipo pratt

 Armadura tipo pratt(cuerdas paralelas)  Armadura tipo pratt (invernadero)

Esta armadura tipo Pratt es utilizada en un invernadero que soporta un techo de lámina traslucida, largueros, las armaduras están soportadas por perfiles de sección en caja, y los nudos están atornilladas a placas.

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4. La armadura tipo Howe. La armadura Howe es la inversa de la Pratt. Tiene la ventaja de que para cargas livianas las cuales pueden revertirse como la carga de viento, funciona de manera similar a la primera. Además resulta que la cuerda en tensión presenta una mayor fuerza que la fuerza que se produce en la cuerda en compresión en la mitad del claro, para cargas verticales convencionales.

Es usada mayormente en

construcción de madera.

 Armadura tipo Howe

5. Armadura tipo Warren.

 Armadura tipo Howe (cuerdas paralelas)

La armadura Warren tiene la ventaja de que los elementos en compresión y tensión en el alma de la armadura tienen igual longitud, resultando en un razón peso –claro muy ventajosa en términos de costo para luces pequeñas, además de que se reducen los costos de fabricación al ser todos los elementos iguales en longitud. La armadura Warren modificado se usa en luces grandes.

 Armadura tipo warren

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 Armadura tipo Warren con cuerda superior e inferior rectas

Se observa en la foto una armadura Warren utilizada para estacionamiento de maquinaria agrícola, formada por par de ángulos espalda con espalda, con largueros que soporta un techo de lámina, las uniones están soldadas, la armadura esta soportada por columnas circulares de concreto.

6. Armadura de cuerda y arco.

Se emplea a veces para garajes, casas de campo gimnasio y hangares pequeños.

 Armadura de cuerda y arco.

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7. Armadura tipo Fink. Para techos con pendientes fuertes se utiliza comúnmente la armadura Fink que es muy popular.

Utilizar la armadura tipo fink es más económico por que la mayoría de los miembros están en tensión, mientras que los sujetos a compresión son bastantes cortos.

Las armaduras Fink pueden ser divididas en un gran número de triángulos y coincidir caso con cualquier espaciamiento de largueros.

Armadura tipo Fink.

8. La armadura tipo Mansard.

La armadura Mansard es una variación de la armadura Fink, con la ventaja de reducir el espacio no usado a nivel de techos. Sin embargo, las fuerzas en las cuerdas superior e inferior se incrementan debido a la poca altura de la cercha o a la pequeña razón entre altura y claro de la armadura.

 Armadura tipo Mansard

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9. Armadura tipo tijera.

Cercha a dos aguas cuyas barras de tracción van desde la base de cada cordón hasta el punto medio del otro cordón superior. Se puede emplearse para distancias pequeños que requieren altura libre superior .

 Armadura tipo tijera

10. Armadura tipo dientes de sierra.

El techo diente de sierra se usa principalmente para los talleres, su propósito es ayudar en la distribución de la luz natural sobre las áreas de piso cubiertas. Ayuda a tener claros de hasta 15 metros. Este tipo de armadura es de forma asimétrica así como también lo son sus cargas.

 Armadura tipo dientes de sierra

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11. Armadura tipo Polonceau.

 Armadura Polonceau

ELEMENTOS DE ARMADURAS En armaduras de madera se usan normalmente elementos simples y múltiples . Para armaduras ligeras los más comunes se limitan a elementos de una a dos piezas paralelas. Para armaduras de mayor dimensiones se usa una variedad de combinaciones de elementos de diversas características.

La combinación más apropiada de elementos depende de la magnitud de las cargas, de las luces por cubrir y de las conexiones adoptadas. Para armaduras con cargas livianas se usan todos los elementos de una sola pieza dolida de madera. Estos requieren cartelas de refuerzo en las uniones . si las cargas son algo mayores, se combinan las diagonales y montantes de piezas simples con cuerdas dobles o viceversas. También pueden usarse cuerdas y diagonales dobles, lo que requiere carteles interiores simultáneamente es la ausencia de cartelas en los nudos, realizando las uniones mediante clavos o pernos que unen directamente los elementos. Por otro lado, las cuerdas superiores dobles ofrecen un mejor apoyo a las correas y una mayor capacidad al pandeo fuera del comprimida.

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plano en la zona

TIPOS DE ELEMENTOS

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