Trabajo de Acero Cerchas

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  • 7/26/2019 Trabajo de Acero Cerchas

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    INTRODUCCION

    Se llaman estructuras a todas las partes de una construccin compuestas por

    varios elementos rectilneos unidos entre s por sus extremos y cuya misin es

    soportar las cargas a las que se encuentra sometida. Uno de los principales tipos

    de estructura que se emplean en ingeniera son las armaduras o cerchas, las

    cuales tienen la caracterstica 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

    tringulos, los elementos traba!an a esfuerzos axiales en puntos que se llaman

    nodos, y entre s conforman una geometra 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.

    "ado que las armaduras poseen estas caractersticas tienen una gran versatilidad

    en su uso y le permiten al ingeniero una gran flexibilidad para adaptarse a las

    necesidades de un problema particular.

    #as armaduras se han venido utilizando desde tiempos antiguos para la

    construccin de grandes edificaciones, por tal razn se detallaran las

    caractersticas bsicas de estas estructuras estacionarios, su clasificacin y los

    tipos de armaduras que ms se usan hoy en da.

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    Resea histrica de cercha howe: fue patentada en $%&' por (illiam )o*e,

    aunque ya haba sido usada con anterioridad. Se us mucho en el dise+o de

    celosas de madera, est compuesta por montantes verticales entre el cordn

    superior e inferior. #as diagonales se unen en sus extremos donde coincide unmontante con el cordn superior o inferior , on esa disposicin las diagonales

    estn sometidas a compresin, mientras que los montantes traba!an a traccin.

    Esta tipologa no constituye un buen dise+o si toda la celosa es del mismo

    material. )istricamente se us mucho en la construccin de los primeros puentes

    de ferrocarril. on la disposicin )o*e se lograba que los elementos verticales

    que eran metlicos y ms cortos estuviera traccionados, mientras que las

    diagonales ms largas estaban comprimidas, lo cual era econmico puesto que

    los elementos metlicos eran ms caros y con la disposicin )o*e se minimizaba

    su longitud.

    Que son cerchas:#a cercha es una composicin de barras rectas unidas entre sen sus extremos para constituir una armazn rgida de forma triangular, capaz desoportar cargas en su plano, particularmente aplicadas sobre lasuniones denominada nodos

    - en consecuencia todos los elementos se encuentrantraba!ando a traccin o compresin, y estos elementos puede acoplar por mediode uniones roblonadas o soldadas."e acuerdo con el uso y disposicin de las cargas conviene una u otra tipologa o

    disposicin de montantes verticales y diagonales. lgunas de las tipologas ms

    usadas se conocen por el nombre propio de las personas que las patentaron oestudiaron en detalle por ver primera.

    En las celosas horizontales con cargas gravitatorias verticales generalmente el

    cordn superior /con!unto de barras horizontales o inclinadas situadas ms arriba0

    est sometido a esfuerzos de compresin, mientras que el cordn inferior est

    sometido a esfuerzos de traccin. En cambio, los montantes y las diagonales

    presentan ms variabilidad. Seg1n la inclinacin de las diagonales a uno u otro

    lado pueden estar todas traccionadas, todas comprimidas, con compresiones y

    tracciones alternas, o con una distribucin de esfuerzos a1n ms comple!a. El

    esfuerzo de los montantes a su vez suele ser contrario al de las diagonalesadyacentes, aunque esto no es una regla general.

    #as armaduras de dos aguas )o*e son los tipos ms comunes de armaduras deperalto medio, y tienen luces mximas de 23 4'm.

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    armadura Howe5 ercha compuesta por elementos horizontales superior e inferior

    entre los que se encuentran barras verticales y diagonales- mientras que los

    elementos verticales traba!an a traccin, los diagonales lo hacen a compresin.

    #as formas tpicas de armaduras para puentes con claros simples seran las

    armaduras de 6ratt, )o*e y (arren se usan normalmente para claros de 77 m y

    de 8$ de longitud.

    Seleccin de elementos6ara armaduras que soportan cargas livianas como las cubiertas ms comunes enlos edificiosgeneralmente se escogen secciones de molino por economa, tal como lasmostradas en laen la figura las secciones tubulares o ca!ones son muy populares debido a sugran

    eficiencia y a su apariencia agradable cuando son expuestos.

    6ara armaduras que soportan cargas mas pesadas o luces grandes se utiliza

    secciones mas pesadas como las mostradas5

    http://www.parro.com.ar/definicion-de-armadura+Howehttp://www.parro.com.ar/definicion-de-armadura+Howe
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    Elementos ue com!onen una cercha

    "a cercha est# com!uesta !or los si$uientes elementos

    "os miem%ros de arri%a cordn su!erior "os miem%ros de a%a&o cordn in'erior

    Dia$onales

    (erticales montantes)

    *dem#s en las cerchas es mu+ im!ortantes el elemento de unin entre

    los miem%ros a la cartela colocadas en las intersecciones o nodos +a sean

    remaches, tornillos, o soldadura)

    "a cartela im!one una !euea restriccin a la rotacin por ello las barras

    de traccin o compresin pura en los elementos desarrollan una peque+a cantidadde flexin y corte

    Resolucin De "as *rmaduras

    -.todo de los nodos

    omo toda la cercha est en equilibrio, cada pasador debe estar en equilibrio. El

    hecho de que un pasador est9 en equilibrio puede expresarse haciendo un

    diagrama de cuerpo libre y escribiendo dos ecuaciones de equilibrio.

    #a distribucin de nodos y barras en una armadura simple es tal que siempre es

    posible encontrar un nodo en que slo haya dos fuerzas desconocidas. Estas

    fuerzas pueden calcularse siguiendo los m9todos de equilibrio, y sus valores

    pueden trasladarse a los nodos adyacentes y tratarse como cantidades conocidas

    en dichos nodos. Este procedimiento puede repetirse hasta que se hallen todas

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    las fuerzas desconocidas. El diagrama de :ax*ell, facilita el anlisis grfico de

    problemas en armaduras.

    -.todo de las secciones

    #a porcin de la armadura que se escoge se obtiene trazando una seccin a

    trav9s de tres barras de armadura, una de las cuales es la barra deseada- dicho

    en otra forma, trazando una lnea que divida la armadura en dos partes

    completamente separadas pero que no intersecte ms de tres barras.

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