INFORME DE LABORATORIO RESISTENCIA DE MATERIALES

TEMA

CONSTRUCCION Y DISEÑO DE TORRE DE PALITOS DE MADERA

PRESENTADO POR:

JUAN ESTABAN GONZALEZ HENAO

ANDRES EDUARDO PUENTE RAMOS

ESTEFANO PATRON HERNANDEZ

JORGE ZAMBO GARCIA

PRESENTADO A:

DAWIN JIMENEZ VARGAS

INGINIERO MECANICO

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE BOLIVAR

23/03/13

INTRODUCCION

La Torre es un un edificio de mucha más altura que superficie. Sus funciones pueden ser diferentes, pero históricamente han sido militares y religiosas, además de estéticas Más recientemente, la denominación "torre" se emplea para designar a diferentes estructuras tecnológicas, así como a edificios de oficinas o viviendas de gran altura. Las torres son uno de los principales hitos urbanos, configurando la personalidad de una ciudad.

Las torres son muy utilizadas en la ingeniera ya que estas tienen muchas aplicaciones y proporcionan mucha seguridad a la hora de construir todo tipo de estructuras.

Mediante este informe se va a demostrar la resistencia que tiene una torre de palitos de madera, mediante el método de los nodos el cual tendremos en cuenta al momento de realizar los cálculos de la torre.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Construir y diseñar una torre de palitos para la formación de una estructura estable demostrando sus generalidades como su dimensión y su peso mediante cálculos, los cuales se realizaran utilizando el método de nodos o secciones.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Conocer todos los datos, dimensiones y peso de la estructura para realizar los cálculos adecuados.

Llevar a cabo las normas adecuadas que demuestra la guía del proyecto a la hora de construir la torre.

MARCO TEORICO

ARMADURAS

Armaduras SimplesEs una estructura compuesta por delgados miembros unidos por nodos. Este tipo de estructuras se utilizan principalmente barras de metal y madera entre otros. Para la unión de las armaduras simples se utilizan pernos, soldadura y en caso de las uniones de madera se utiliza pegamento o grapas. Este tipo de diseño se emplea en la elaboración de puentes.

Armaduras PlanasEstas son comúnmente utilizadas en soportes para techos de casas y puentes. Su principal beneficio es que se utiliza menos material al momento de que la distribución de carga sobre la estructura se reparte entre cada uno de los miembros colocados comúnmente en forma de triángulos.

Hipótesis de diseñoPara poder diseñar los miembros y las conexiones de una armadura es fundamental determinar el esfuerzo que se va a aplicar a cada una de las partes de la armadura cuando este esté sometido a una carga.En muchas situaciones como es el caso del diseño de techos y puentes se tiene que diseñar de tal modo que la armadura soporte mucho más esfuerzo que el que se requiere ya que es un trabajo pensado en largo plazo y tiene que tener mucha resistencia.

ANALISIS DE ARMADURAS METODOS DE NODOS Y SECCIONES

Métodos de los NodosUna armadura es una construcción reticulada conformada generalmente por triángulos formados por elementos rectos y que se utiliza para soportar cargas. Las armaduras pueden ser planas espaciales.

Este método consiste en 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.

Método de Secciones

Este método se basa en el hecho de que si una armadura, tomada como un conjunto, está en equilibrio, cualquier parte de ella también lo estará. Entonces, si se toma una porción de la estructura mediante un corte, de tal manera que no tenga más de tres incógnitas, es posible, mediante las tres ecuaciones independientes disponibles en el caso de fuerzas coplanares, determinar las fuerzas en los miembros involucrados en el corte para obtener la solución respectiva.

Esfuerzo en las estructuras

Los elementos de una estructura deben de aguantar, además de su propio peso, otras fuerzas y cargas exteriores que actúan sobre ellos. Esto ocasiona la aparición de diferentes tipos de esfuerzos en los elementos estructurales, esfuerzos que estudiamos a continuación:

Compresión

Un cuerpo se encuentra sometido a compresión si las fuerzas aplicadas tienden a aplastarlo o comprimirlo. Los pilares y columnas son ejemplo de elementos diseñados para  resistir esfuerzos de compresión.

Cuando se somete a compresión una pieza de gran longitud en relación a su sección, se arquea recibiendo este fenómeno el nombre de pandeo. 

Flexión

Un elemento estará sometido a flexión cuando actúen sobre las cargas que tiendan a doblarlo. A este tipo de esfuerzo se ven sometidas las vigas de una estructura.

Cortadura

Es el esfuerzo al que está sometida a una pieza cuando las fuerzas aplicadas tienden a cortarla o desgarrarla. El ejemplo más claro de cortadura lo representa la acción de cortar con unas  tijeras

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Se deben utilizar palitos pequeños de paletas los cuales también tienen un peso de 0.9 gramos.

El peso total de la torre debe ser menor o igual a 200 gramos.

La altura de la torre debe mayor que 24 in pero no menor de 25 in de la plataforma de base hasta la plataforma de carga.

En la prueba final la torre debe soportar un peso de 80 kilogramos.

CONSTRUCCION DE TORRE

PRUEBA DE RESISTENCIA DE LA TORRE

En la foto que se muestra, vemos que ya la torre al estar terminada se le hace la prueba con una maquina, la cual hace una carga puntual sobre la torre y se observa mediante la computadora el peso que esta comprimiendo la torre, donde se obtienen muy buenos resultados ya que la estructura soporte más de 80 kilos el cual es el peso estipulado que debe soportar la estructura de 200 gramos.

CONCLUSIONES

Utilizando el método de análisis de armaduras ya sea nodo o secciones y el diseño más adecuado la torre de solo 200 gramos puede y pudo cumplir sus objetivos de carga estipulados.

Este tipo de proyectos son muy importantes, ya que ayudan al estudiante a diseñar y construir estructuras semejantes a como se muestran en las grandes construcciones de ingeniería del mundo, también son de gran ayuda ya que el estudiante experimenta, aprende a calcular y a diseñar este tipo estructuras.

BIBLIOGRAFIA

http://www.iesalquibla.net/TecnoWeb/estructuras/contenidos/esfuerzos.htm

http://estaticaaddr.blogspot.com/2009/06/analisis-de-armaduras.html

BEER, FERDINAND Y RUSSELL, JONHSTON. 1999. Mecánica para ingenieros. Estática.

http://www.fis.puc.cl/~rbenguri/ESTATICADINAMICA/Armaduras.pdf