ANÁLISIS ESTRUCTURAL

1. ANALISIS DE ESTRUCTURAS 1
Estructuras Isostáticas (Armaduras y vigas)

2. ¿Qué es una armadura?
Una armadura es una estructura compuesta de elementos delgados unidos por sus extremos,
formando por lo general arreglos triangulares. Los elementos comúnmente usados son puntales
de madera, barras de metal, ángulos o canales. Las conexiones entre elementos se realiza
mediante una placa común, llamada placa de empalme, o simplemente pasando un perno o un
pasador a través de los elementos interconectados.

3. Armaduras para techos
Armaduras para puentes

4. MÉTODO DE LOS NUDOS ( JUNTAS)
 Determinar las reacciones externas.
 Efectuar el DCL de cada nudo. Para ello es necesario cortar
imaginariamente cada barra justo antes del nudo. Se recomienda asumir
que todas las barras trabajan bajo tracción.
 Aplicar las ecuaciones del equilibrio en cada nudo.
x
y
F 0
F 0





5. EJEMPLO: Analizar la siguiente armadura

6. NUDO “A”
NUDO “B”
NUDO “C”
NUDO “D”

7. Ax = -5N; Ay = -2,5 N
By = 2,50 N
Fac = 3,55 N
Fbc = -3,55 N
Fad = 2,50 N
Fbd = 2,50 N
Fcd = 0

8. PROBLEMA: Resolver la armadura que se muestra en la figura.

9. MÉTODO DE LAS SECCIONES
Consiste en dividir la armadura en dos cuerpos libres mediante un plano de corte imaginario que
atraviese la estructura. El plano de corte debe pasar por la barra cuya fuerza se quiere determinar.
En cada punto donde se corta una barra, la fuerza interna se aplica se aplica en la cara de corte
como una carga externa. Si bien no hay restricción en el número de barras a cortar, normalmente
se cortan 3 barras, ya que se dispone de 3 ecuaciones del equilibrio.

10. PROBLEMA:
Determinar la fuerza en los miembros GF y GD de la estructura mostrada. Sugerencia: use el
corte a-a.

11. PROBLEMA:
Determinar la fuerza en los miembros BC y MC de la estructura mostrada. Sugerencia: use el corte
a-a.

12. VIGAS:
 Son elementos estructurales, que soportan cargas en forma perpendicular a su longitud.
 En el interior de la viga se desarrollan fuerzas internas: fuerza cortante y momento flector.
 Si los apoyos de la viga restringen su desplazamiento longitudinal o la viga forma parte de un marco,
también se desarrolla fuerza axial, aunque su efecto a veces no se toma en cuenta en el diseño.
 El diseño de la sección transversal de la viga está en función al momento flector máximo.
 Una vez diseñada la sección se verifica que los esfuerzos cortantes no excedan los límites
especificados. Recordar que los esfuerzos cortantes máximo se producen muy cerca de los apoyos.
 También es importante verificar si las deflexiones de la viga están dentro de lo reglamentado.

13. VIGAS
 Generalmente, las vigas que cubren tramos cortos (10 m a 13 m) se fabrican con sección
transversal constante, aunque tenga un exceso de capacidad flexionante, excepto en las zonas
de momento máximo.
 Si los claros a cubrir son largos (30 m a 60 m), se puede configurar la sección de la viga en
función al diagrama de momento flector. Al reducir el peralte de la viga, es posible obtener
cimentaciones o pilares de menor dimensión.

14. FUERZAS EN VIGAS
Fuerzas internas en vigas
 Fuerza cortante ( V )
 Momento flector (M )

15. Relación entre fuerza cortante y momento flector

16. EJEMPLO:
El techo del edificio que se muestra en la fotografía tiene un peso de 1,8 kN/m2 y se sostiene sobre
vigas simplemente apoyadas de 8 m de longitud, entre las cuales hay una separación de 1,0 m.
Cada una de las vigas mostradas, transmiten su carga a dos trabes ubicadas en la parte delantera
y trasera del edificio. Determinar la fuerza cortante y el momento flector en el punto C del trabe
frontal. No tome en cuenta el peso de los elementos.

17. Solución:
Reacción en los soportes
Por el equilibrio:

18. EJEMPLO:
Determinar la fuerza cortante y el momento flector en la sección (1) de la viga mostrada.

19. EJEMPLO:
Resolver la siguiente viga.

21. EJEMPLO:
Resolver la siguiente viga.

23. PROBLEMA:
Resolver la siguiente viga.

25. PROBLEMA:
Resolver la siguiente viga.

27. EJEMPLO:
Determinar la fuerza en los elementos BC y JC de la armadura mostrada.