Arcos de Tres Articulaciones
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TECNOL OGICO DE ESTUDIOS SUPERIORES DE COACALCO . ANALISIS DE ESTRUCTURAS 9611 RIVAS PINEDA URIEL ARMANDO ARCOS DE TRES ARTICULACIONES. El Arco Triarticu lado es una tipología estructural que consiste en una viga curva con dos apoyos fijos articulados en los extremos y que, generalmente aunque no siempre, tiene la tercera articulación en la clave del arco. Los arcos triarticulados se construyen normalmente en acero o en madera est ructur al lamina da y son estruc tur as ins ens ibl es al asent ami ento de los apoyos que pueden analiarse con los m!todos de la Est"tica. ARCO SIMPLEMENTE APOYADO En este punto, interesa presentar las expresiones generales para el an"lisis de un arco con apoyos simples y una sola carga concentrada al centro del claro, como se muestra en la figura #. Tambi!n interesa que los apoyos est!n a la misma altura, ya que representa un caso de estudio com$n, sobre todo como primer ejemplo. En este caso particular, no %abr" reacción %oriontal en ning$n extremo y la reacción en cada apoyo vale la mitad de la carga. El equilibrio se resuelve pues por simetría. &n ej empl o del empl eo del ar co tri ar ti culado en puentes de %ormi gón lo encontramos en el puente 'alginaltobel, de (obert )aillart, que se construyó entre #*+* y #*- y est" locali ado en el este de 'ui a, sobre la garganta 'algina. El arco de %ormigón tiene una envergadura de +*+ pies /* m0 y la longitud total de la estructura es de 1+ pies #+ m0.
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ARCOS DE TRES ARTICULACIONES.
El Arco Triarticulado es una tipología estructural que consiste en una viga curva
con dos apoyos fijos articulados en los extremos y que, generalmente aunque
no siempre, tiene la tercera articulación en la clave del arco.
Los arcos triarticulados se construyen normalmente en acero o en madera
estructural laminada y son estructuras insensibles al asentamiento de los
apoyos que pueden analiarse con los m!todos de la Est"tica.
ARCO SIMPLEMENTE APOYADO
En este punto, interesa presentar las expresiones generales para el an"lisis de
un arco con apoyos simples y una sola carga concentrada al centro del claro,
como se muestra en la figura #. Tambi!n interesa que los apoyos est!n a la
misma altura, ya que representa un caso de estudio com$n, sobre todo como
primer ejemplo.
En este caso particular, no %abr" reacción %oriontal en ning$n extremo y la
reacción en cada apoyo vale la mitad de la carga. El equilibrio se resuelve pues
por simetría.
&n ejemplo del empleo del arco triarticulado en puentes de %ormigón lo
encontramos en el puente 'alginaltobel, de (obert )aillart, que se construyó
entre #*+* y #*- y est" localiado en el este de 'uia, sobre la garganta
'algina. El arco de %ormigón tiene una envergadura de +*+ pies /* m0 y la
longitud total de la estructura es de 1+ pies #+ m0.
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'e les llama arco de tres articulaciones ya que las articulaciones de los dos
apoyos fijos del arco articulaciones en los arranques0 absorben fueras
verticales y %oriontales, sin flexión alguna. 'u línea de unión es la línea de
arranque. La articulación a2adida %ace que el sistema, inicialmente
%iperest"tico, sea isost"tico.
El arco triarticulado de la figura est" articulado en A, 3 y 4 y sometido a una
acción exterior 5.
4omo el momento flector es nulo en 4, y tomando la parte 43, obligamos a
que la reacción en 3 tenga la dirección 34.
Adem"s, como (a y (b se %an de cortar en la línea de acción de 5, podemos
definir una solución gr"fica al problema y %allar el valor buscado de las
reacciones en los apoyos.
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El arco triarticulado es una estructura isost"tica por lo que se puede resolver
con las ecuaciones de equilibrio, sin teoría especial.
5ara que el arco sea isost"tico, se requiere que este simplemente apoyado
figura #0 o que este tri6articulado figura +0. A diferencia de los cables, en
donde %ay que determinar la forma que adoptaría el cable, en los arcos, la
geometría est" por lo general completamente definida. El problema, adem"s
del equilibrio, es sobre todo el c"lculo de los elementos mec"nicos.
La geometría est" dada por el claro L, o distancia %oriontal entre los apoyos,
la flec%a f o distancia vertical desde la %oriontal al apoyo m"s bajo, la clave 4,
la cual corresponde al punto m"s alto sobre la curva del arco, es decir, esta
coincide con la flec%a m"xima, medida siempre desde el punto de arranque,
por 7ultimo el punto de arranque, quien se considerara como el punto donde se
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encuentre el apoyo m"s bajo. En la figura +, el círculo sobre el arco representa
una articulación. La articulación puede estar en cualquier punto, en este caso
se supone localiada a una distancia b desde el apoyo iquierdo. 5or 7ultimo, a
la línea que une los apoyos, se le da el nombre de línea de arranque y para
arcos con apoyos a diferente altura puede medirse la distancia de la flec%a
desde ella.
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