Dimensiones preliminares/ Acero/ Entre 10 y 35 metros/ Armaduras

Armaduras

La distribución de fuerzas en una armadura es análoga a la distribución de fuerzas en vigas. Si la armadura esta simplemente apoyada, las fuerzas que resisten la flexión máxima del sistema se inducirán en las cuerdas superior e inferior de la armadura en el centro. Estas fuerzas serán compresión y tensión pura, si las cargas son aplicadas en las juntas. Las máximas fuerzas cortantes se transportaran por elementos cercanos a los extremos. Estas fuerzas cortantes serán resistidas en la armadura por los elementos diagonales también en tensión y compresión pura. Las armaduras son la solución estructural ideal para grandes claros. La definición de armadura puede ser extendida para incluir no solamente armaduras de acero ordinarias sino sistemas como placas dobladas, armaduras espaciales y domos geodésicos.

La armadora plana es un sistema formado por barras rectas articuladas en sus extremos y arreglados de manera que forman triángulos cuya alta rigidez para fuerzas en su plano hace que las cargas exteriores se resistan exclusivamente por fuerzas axiales en los elementos. El sistema sirve, igual que la viga, para trasmitir a los apoyos cargas transversales y puede visualizarse de hecho como una viga de alma abierta en que el momento flexionante en cada sección se equilibra, no a través de una variación continua de esfuerzos normales, sino por medio de fuerzas de compresión y de tensión concentradas en las cuerdas superior e inferior. La fuerza cortante se equilibra por fuerzas axiales en los elementos diagonales y verticales. El material se aprovecha de manera sumamente eficientes en las armaduras, debido que todos los elementos están sujetos a cargas axiales que son, además, uniformes en toda su longitud. Esto, aunado a su ligereza, hace muy conveniente el empleo de armaduras para cubrir claros grandes.

 En la práctica, el tipo de conexión que se emplea para la mayoría de los materiales y procedimientos constructivos es más cercano a un nodo rígido que a una  articulación, de manera que estos sistemas deberían modelarse más rigurosamente, como arreglos triángulos de barras conectadas rígidamente. Sin embargo, por el arreglo triangular de las barras y por estar la mayor parte de las cargas aplicadas en los nodos, los momentos flexionantes que se introducen son en general pequeños y las diferencias con respecto a los resultados de un análisis considerando los nodos articulados son despreciables. Por tanto, es válida la idealización como armaduras, con lo que el análisis resulta mucho más sencillo y el comportamiento mucho más claro de visualizar.

 La triangulación es el aspecto clave de una armadura; de arreglo apropiado de los elementos depende la eficiencia de la trasmisión de cargas. Conviene evitar que los lados de los triángulos formen ángulos muy agudos para lograr alta rigidez (ángulos entre 30 y 60 grados son apropiados). La longitud de los elementos de compresión debe limitarse de manera que la resistencia no se vea reducida sustancialmente por efectos de pandeo.Las armaduras son generalmente sistemas isostáticos, aunque ocasionalmente se emplean armaduras hiperestáticas, sea debido a las condiciones de apoyo, sea a la redundancia interna, por existir mayor número de elementos en el alma de los estrictamente necesarios para el equilibrio.

 

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