TEORIA Armaduras

ANÁLISIS ESTRUCTURAL
Armaduras simples: Una armadura es una estructura compuesta de miembros
esbeltos unidos entre sí en sus puntos extremos. Las conexiones en los nudos están
formadas usualmente por pernos o soldadura en los extremos de los miembros unidos a una
placa común, llamada placa de unión.
Para analizar o diseñar una armadura se proporcionan dos métodos:
1.
MÉTODO DE LOS NUDOS:
Procedimiento:
1.1
Trazar un Diagrama de Cuerpo Libre (DCL) de un nudo que tenga por lo menos
una fuerza conocida y cuando mucho dos fuerzas desconocidas (si este nudo está en uno de
los soportes, entonces puede ser necesario conocer las reacciones externas en los soportes
de la armadura).
1.2
Para establecer el sentido de una fuerza desconocida :

Suponga siempre que las fuerzas desconocidas en los miembros que actúan
sobre el DCL del nudo están en tensión, es decir, jalando al pasador.

El sentido correcto de la fuerza desconocida de un miembro puede, en muchos
casos, ser determinada por inspección.
1.3
Oriente los ejes x,y de manera que las fuerzas en el DCL puedan ser resueltas
fácilmente en sus componentes x y y , y luego aplique las dos ecuaciones de equilibrio de
fuerzas
∑ 𝐹𝑥 = 0 y
∑ 𝐹𝑦 = 0.
Obtenga las dos fuerzas de miembro desconocidas y
verifique su sentido correcto.
1.4
Continúe con el análisis de cada uno de los otros nudos, donde de nuevo es
necesario seleccionar un nudo que tenga cuando mucho dos incógnitas y por lo menos una
fuerza conocida.
1.5
Una vez que se encuentra una fuerza en un miembro a partir del análisis de un
nudo en uno de sus extremos, el resultado puede usarse para analizar las fuerzas que
actúan sobre el nudo en su otro extremo.
1.6
Una vez que la fuerza desconocida de un miembro sea encontrada, aplique su
magnitud y su sentido correctos (T oC) en los subsecuentes DCL de los nudos.
MIEMBROS DE FUERZA CERO:
1.
Si solo dos miembros forman un nudo de armadura y ninguna carga externa o
reacción de soporte es aplicada al nudo, los miembros deben ser miembros de fuerza cero.
2.
Si tres miembros forman un nudo de armadura en el cual dos de los miembros
son colineales, el tercer miembro es un miembro de fuerza cero siempre que ninguna fuerza
exterior o reacción de soporte esté aplicada al nudo.
2. METODO DE LAS SECCIONES:
Procedimientos:
2.1
. Tome una decisión acerca de cómo cortar o seccionar la armadura a través
de los miembros cuyas fuerzas deben determinarse.
2.2
Antes de aislar la sección apropiada, puede ser necesario determinar primero
las reacciones externas de la armadura. Se tienen entonces tres ecuaciones de equilibrio
para encontrar las fuerzas de los miembros en la sección cortada.
2.3
Trace el DCL de la parte seccionada de la armadura que actúe en menor
número de fuerzas.
2.4
Use algunos de los métodos descritos con anterioridad para establecer el
sentido de una fuerza de miembro desconocida (ver inciso 1.2).
2.5
Aplique las ecuaciones de equilibrio:

Los momentos deben sumarse con respecto a un punto que se encuentre en la
intersección de las líneas de acción de dos fuerzas desconocidas, de manera que la tercera
fuerza desconocida sea determinada directamente a partir de la ecuación de momento.

Si dos de las fuerzas desconocidas son paralelas, las otras fuerzas pueden ser
sumadas perpendicularmente a la dirección de esas incógnitas para determinar directamente
la tercera fuerza desconocida.
Referencias Bibliográficas:

Beer, F, Johnston R, y Eisenberg E.. Mecánica Vectorial para Ingenieros. Estática.
Octava edición. Editorial Mc Graw Hill. México 2007.

Hibbeler, R. Mecánica Vectorial para Ingenieros. Estática. Décima edición. Editorial
Pearson. México 2004.