Armaduras

Armaduras

Las armaduras son ensambles de piezas de manera triangular en la que se produce una repartición de fuerza eficiente en la construcción de estructura. En la construcción en armadura, se utiliza la configuración de triangulo, para que dentro de la estructura, las fuerzas se distribuyan de manera equitativa dentro de los triángulos haciéndola pura. En la práctica, algunos esfuerzos de flexión pueden ocurrir como resultado de la fricción de las juntas y de las cargas distribuidas aplicadas a los miembros entre las juntas; generalmente, estos esfuerzos son menores comparados con las fuerzas axiales y, por lo común, los procesos de análisis no son tomados en cuenta.

Para el diseño de armaduras planas se requiere proponer el área o perfil de cada miembro de la estructura y verificar si se satisfacen ciertos requisitos de diseño.

Una armadura plana es una estructura compuesta por elementos rectos unidos entre sí en sus extremos conformando triángulos.

Comparativamente, el triangulo es mucho mas estable que cualquier polígono a utilizar durante el diseño y construcción de cualquier estructura, puesto que sus lados son no alterables debido a la condición física del triangulo, pero esto no quiere decir que dentro de las distintas formas de construcción y diseño no se utilicen diversas formas geométricas como el cuadrado, rectángulo, etc.

Generalmente, los elementos que conforman una armadura tienden a ser débiles por ciertas razones como la reducción de material para disminuir peso y el uso de materiales poco densos u de poca resistencia; por tanto, todas las cargas deben estar aplicadas en los nudos y no sobre los elementos. Cuando se va a aplicar una carga concentrada entre dos nudos o cuando la armadura debe soportar una carga distribuida, como en el caso de la armadura de un puente, debe proveerse un sistema de piso, el cual, mediante el uso de largueros y travesaños, transmite la carga a los nudos.

Tipos de Armaduras

Si iniciamos con un estudio rigoroso de los tipos de armaduras, primero debemos analizar físicamente su estructura y clasificarlas en armaduras planas y armaduras especiales.

Armaduras planas:

Estas son aquellas que están contenidas en un solo plano y todas las cargas aplicadas deben estar contenidas en el. Las armaduras planas se utilizan a menudo por parejas para sostener puentes. Todos los miembros de la armadura se encuentran en un mismo plano vertical. Las cargas sobre el piso del puente son transmitidas a los nudos por la estructura del piso. Las cargas así transmitidas a los nudos actúan en el mismo plano vertical de la armadura.

Armaduras especiales:

Son estructuras que no están contenidas en un solo plano y/o están cargadas fuera del plano de la estructura. Ejemplo de ella los constituyen las armaduras que soportan grandes antenas y molinos de viento.

En la confección de armaduras usualmente se utilizan como figuras geométricas predeterminadas aquellas que tienen formas perimetrales triangulares, rectangulares, arqueadas o lenticulares. De las formas anteriormente mencionadas, todas están subcompuestas por triángulos, pues, como fue dicho en la sección anterior, es la más apropiada para distribución de cargas y pureza de las mismas. Todos los elementos no tienen continuidad en las juntas y todas las juntas se comportan como si estuvieran articuladas.

Todo elemento que conforme una armadura se encuentra sometido a dos fuerzas como mínimo, ambas tienen la misma línea de acción, e igual magnitud, lo que provoca que se produzca un equilibrio estático dado que la sumatoria de fuerzas es cero. Por otra parte, otras fuerzas aplicadas actúan, descomponiéndose en sus componentes, ya sean X ,Y u otro eje a tomar en cuenta.

Tras haber estudiado el funcionamiento y los principios de las armaduras, hemos podido notar que la estática juega un papel fundamental tanto para el diseño como para la confección de las mismas ya que se utiliza el método de secciones y de nudos para calcular una sumatoria de fuerzas como vectores que actúen o no en una misma línea de acción.

Generalmente las armaduras tienden a ser de tres formas, triangulares, rectangulares, y arqueadas o lenticulares. Estas formas perimetrales están invariablemente descompuestas en unidades triangulares mas pequeñas. Todos los elementos no tienen continuidad en las juntas y todas las juntas se comportan como si estuvieran articuladas.

Los nodos permiten analizar el equilibrio de cada junta o nodo una vez que se hayan determinado las reacciones. Las fuerzas sobre los pasadores en las juntas están siempre en la dirección de los elementos que hacen parte de estos; si el elemento comprime o empuja al pasador, este ejercerá una fuerza igual y de sentido contrario sobre aquél, el cual estará sometido a compresión. Si el elemento tira o hala al pasador, por reacción este halará al elemento y en consecuencia estará sometido a tracción.

Las ecuaciones disponibles al analizar el equilibrio de cada junta, para armaduras planas

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