tipos de armadura mas usuales

7/23/2019 Tipos de Armadura Mas Usuales

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ARMADURAS

DEFINICION DE UNA ARMADURA: La armadura es uno de los principales tipos de

estructuras que se usan en la ingeniería. Esta proporciona una solución práctica y

económica para muchas situaciones de ingeniería en especial para el diseño de puentes y

edificios.

Una armadura consta de elementos rectos que se conectan en nodos.

Los elementos de la armadura solo están conectados en sus extremos; por tanto, ningn

elemento contina más allá de un nodo.

La mayoría de las estructuras reales están hechas a partir de !arias armaduras unidas entre

sí para soportar aquellas cargas que actan en su plano y , por lo tanto, pueden ser tratadas

como estructuras "idimensionales.



Los elementos de una armadura, por lo general, son delgados y solo pueden soportar cargas

laterales pequeñas; por eso todas las cargas de"en estar aplicadas en los nodos y no so"re

los elementos. #uando se !a a aplicar una carga concentrada entre dos nodos o cuando la

armadura de"e soportar una carga distri"uida, como en el caso de la armadura de un

puente, de"e proporcionarse un sistema de piso, el cual, mediante el uso de tra!esaños y

largueros, transmite la carga a los nodos, aplicándose la mitad del peso de cada elemento a

cada uno de los nodos a los que este se conecta. $ pesar de que en realidad los elementos

están unidos entre sí por medio de conexiones remachadas o soldadas, es comn suponer

que los elementos están conectados por medio de pernos; por tanto, las fuer%as que acta en

cada uno de los extremos del elemento se reducen a una sola fuer%a y no existe un par. &e

esta forma se supone que las nicas fuer%as que actan so"re un elemento de la armadura

son una sola fuer%a en cada uno de los extremos del elemento. Entonces, cada elemento

puede tratarse como sometido a la acción de dos fuer%as, mientras que la armadura, como

un todo, puede considerarse como un grupo de pernos y elementos su'etos a dos fuer%as.(o"re un elemento indi!idual pueden actuar fuer%as, como las que se muestran, las fuer%as

tienden a estirar al elemento y esta está en tensión, las fuer%as tienden a comprimir al

elemento y el mismo está en compresión.



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TIPOS DE ARMADURA MÁS USUALES

I. ARMADURAS Y SUS CARACTERISTICAS:

El seleccionar algunos tipos de armadura, crea conflictos entre catalogar por el claro a

cu"rir, facilidades de apoyo, usuarios de la o"ra y demás especificaciones.

En general se puede decir que si el pro"lema puede ser solucionado con una armadura que

tenga facilidad de apoyos intermedios, las posi"ilidades de un sistema nico son muy



escasos. (e perdería totalmente la perspecti!a de comparación entre geometrías, peraltes,

co"ertura del claro y despla%amiento máximos de los nodos flechas/.

#on ilustraciones prácticas de diseño se intenta identificar las ideas más claras que, para un

mismo caso, las siguientes proposiciones ofrecen.

0"ser!ando con detenimiento las pro"a"ilidades; es fácilmente aprecia"le que tanto el

diseño -)$++ como el diseño 1arren, tienen los mismos requerimientos de material.

Existen !arios usos, formas que se les puede dar a las armaduras. Las siguientes muestran

resultados para algunos casos que en su mayoría son utili%ados en el ferrocarril o trafico

carretero pesado.



La necesidad "ásica es conocer los parámetros que influyen en forma decisi!a en el análisis

de la armadura. 2o resulta difícil deducir, que el peralte máximo al cetro se identifica

directamente con el momento máximo creado por las cargas. +ampoco es imprescindi"le el

3$mplio #onocimiento4 para entender que el peralte resulta ser una distancia que, a manera

de "ra%o de palanca, será la que contrarresta tal momento máximo.

5e ahí por qu6 el peralte mayor li"era de cargas excesi!as a las cuerdas, si son ellas el

3par4 que genera el momento.

dentificadas de tal forma algunas de las características, resulta una nue!a perdida de la

intención de generar factores elementales de diseño.

$ fin de cuentas, se ha decidió el estudio de armaduras, que a diferencia de la

7$L+*0)E, no contengan demasiados elementos internos o "ien tengan la opción de

!ariar su peralte.

Las tra"es de alma a"ierta, las secciones de tipo -)$++ de paso superior, las !igas de

8E)E2&EEL, así como diseños específicos a un pro"lema que requiera tra"es especiales,

llegan a ser un "uen esp6cimen de estudio.



Excepción hecha de la !iga 8E)E2&EEL, ellas pueden ser anali%adas por m6todos

con!encionales, en circunstancias de carga seme'antes, con sistemas de apoyo iguales y con

dimensiones que las hacen compati"les. El caso de la 8E)E2&EEL no se anali%ara por

ra%ón de tener que ser empleado el momento resistente en las uniones o nodos. $demás de

contener arriostramientos peculiares en los nodos, posee aplicaciones poco comunes en el

país.

La intención en el estudio de las tra"es para puente, es o"tener nociones de la función que

reali%a cada uno de los elementos que integran la $rmadura. En general, las "arras

intermedias proporcionaran la interacción en el tra"a'o de las cuerdas elementos que

registran los mayores esfuer%os/.

Los elementos de unión entre las "arras se su'etaran a un análisis exhausti!o que de"erá

contemplar !i"raciones, esfuer%os de"idos a cam"ios de temperatura, excentricidad de las

cargas, torsión y di!ersas especificaciones que, el diseñador supone, se desempeñaran

correctamente en el con'unto. -arte del diseño supone que tales detalles son desprecia"les

en los análisis exactos.

$quí de"e hacerse una ad!ertencia, pues si "ien en puentes es impro"a"le el tra"a'o de la

armadura in!irti6ndose los esfuer%os, los elementos permanecerán su'etos a las condiciones

de carga que operen durante los ensam"les. En la realidad estos casos se presentaran en los

monta'es de auto9sustento, ensam"le en !oladi%o o en el transporte de los tramos mediante

i%a'e.

II. ARMADURA PARA CUBIERTAS Y SUS CARACTERISTICAS:



-articularmente, el diseño de este tipo de armaduras, incluye el uso y destino final de la

cu"ierta. Existen no más de una docena de diseños "ase, en los cuales se sustentan los

di!ersos análisis para cu"iertas. #on estos diseños se hacen a su !e% otras com"inaciones,

cuyas !ariedades constan de me%clas de elementos internos, peraltado del tirante o "ien

contra9flechado.

Existen algunas otras modificaciones. -uede seccionarse en su e'e de simetría para o"tener

e'emplo propio para "alcones, marquesinas y di!ersos te'ados anexos, a manera de corni%a.

$l igual que en las armaduras para puentes, la extensa !ariedad de posi"ilidades

compromete la identificación acertada de los indicadores de diseño. &e forma similar se

procede a una selección representati!a de aquellos modelos que a 'uicio de sustentante,

poseen características propias y originales para definir algunos puntos de inter6s en el

análisis.

&e"erá estudiarse a demás, una misma situación con respecto a la proporción que se guarda

entre la longitud y altura de la armadura, de aquí que la distri"ución y compati"ilidad entre

cargas sea equi!alente. 0tra consideración que de"erá cuidarse es la proporción del

peraltado o contra9flechado para casos seme'antes.

En particular para las cu"iertas, las comparaciones tiene la !enta'a de reali%arse en iguales

circunstancias de locali%ación de los puntos de carga. Esto es, se puede o"ligar a cumplir

con el mismo nmero de nodos en la cuerda superior, ya que la 'usta comparación de las

geometrías, de"e pre!eer el empleo de las mismas con igual nmero de puntos de apoyo y

amarre en las cu"iertas.



#omo en la mayoría de los pro"lemas a resol!er, y este no podría ser la excepción, la

posición económica llega a tener tanta o más importancia que en si el diseño. 2o puede

pasarse por alto una selección "asada en la cantidad de material in!olucrada. 0"ser!emos

entonces algunos diseños "ásicos y algunas de sus com"inaciones.

Esto ilustra algunas de las mencionadas 3"ases4, las indicadas con asterisco son un intento

de com"inación entre ellas. $n existen otras geometrías como la 1$))E2, tipo

$*E)#$20, -$)E( E2 #0L0($, y sus di!ersas modalidades en cuanto al nmero de

paneles, peraltado en el tirante, etc. , por lo que se requiere de una selección ra%onada de

los su'etos de estudio.

#omo e'emplo de usos de "alcones o marquesinas, pueden seleccionarse algunas de las

geometrías ilustradas antes, o emplear algunas de tipo tra"e de alma a"ierta.



0"ser!ando con precaución las nue!as propuestas, pueden existir dudas so"re la

efecti!idad real, sin em"argo ello de"erá ser re!isado para una opinión definiti!a.

+al !e% se intuya el que dependiendo de la forma de apoyo, serán los resultados

satisfactorios o deficientes. En especial estas armaduras, además del uso en !olados,

pueden ser apoyadas sencillamente, si se requiriese de una cu"ierta de pendiente simple,

situación en la que se aconse'a el uso de las -)$++ o 1$))E2.

(olo en el caso de !oladi%os, el apoyo de"ería ser in!aria"lemente de tipo empotramientoen el costado, ra%ón que presupone grandes fuer%as de compresión para la cuerda inferior.

2ótese que las secciones :2 < #0*-UE(+0, serían muy dudosas para tales

situaciones, dado que se contendrían elementos de la mencionada cuerda así como de las

diagonales, en circunstancias desfa!ora"les. Ello sería originado por las longitudes

excesi!as en las cuerdas su'etas a compresión.

El análisis de los elementos su'etos a compresión en particular para el acero/, presenta su

característica más notoria en la relación de es"elte%. Esta característica tiene

proporcionalidad directa con la longitud del miem"ro. (iempre se de"erá tener un análisis



completo en cuanto al uso o destino final, así como de la se!eridad de los esfuer%os

inducidos a los elementos. El análisis de estas armaduras de"erá contemplar un caso

impro"a"le un esfuer%o de consideración por !iento, con respecto a las cargas de tra"a'o, en

las cu"iertas ligeras se tiene la certe%a de que esto ocurrirá.

$ toda esta gama de posi"ilidades se agrega una más, se tendrá que !erificar si para

diferentes relaciones de #laro=-eralte se conser!an las características de comparación entre

diferentes geometrías.

-or las dimensiones que estas $rmaduras tienen, su fa"ricación en taller es muy pro"la"le,

lo que representa limitar los peraltes de los componentes que se montaran en campo a los

puentes, tneles o claros li"res por los que se !erán o"ligados a transitar durante su

transporte. 0tra limitación se presentara en el momento de la colocación cuando, de"ido al

mane'o se presentan condiciones muy especiales.

La primera situación, somete a la cuerda inferior a un esfuer%o digno de considerarse, dado

que por su relación de es"elte% tendrá que resistir la tendencia al pandeo.

Ello no ocurre en el segundo caso, que aun sin estar en condición desfa!ora"le, de"erá

!erificarse los esfuer%os residuales o "ien la fatiga al in!ertirse las fuer%as actuantes.



Existen autores que mencionan una cierta relación empírica de >=>?@, relacionando "=L lo

cual parece discuti"le desde el punto de !ista del Area o radio de Biro mínimo del perfil

utili%ado, pero pudiera tomarse como un inicio de la re!isión por seguridad.

En la relación, 3"4 es el ancho de la cuerda y 3L4 la longitud del claro a cu"rir

tipos de armadura mas usuales

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