Fundamentos de Estructuras Armaduras Planas Definición, historia y aplicación arquitectónica

1. ARMADURAS|DEFINICIÓN, HISTORIA Y APLICACIÓN
ARQUITECTÓNICA
FUNDAMENTO
S DE
ESTRUCTURAS

2. Recordemos que una estructura consiste en una serie de partes conectadas con el fin de soportar una carga aplicada, sin que exista ninguna
deformación excesiva de una de sus partes con respecto a otra. La aplicación de cargas a una estructura produce reacciones y deformaciones en
ella.
La determinación de estas reacciones y deformaciones se conoce como Análisis Estructural (Hernández Monzón, 1996). Por lo tanto, las
estructuras son el sustento de todas las edificaciones, tales como los puentes, las torres, los tanques, las presas, etcétera.
Para consolidar el conocimiento previo, es preciso recordar que el proceso de crear cualquier estructura requiere de planeación, diseño, análisis y
construcción. (Hibbeler, 1997)
En la realidad, prácticamente todas las estructuras son tridimensionales. Algunas claramente lo son, como una bóveda o un cascarón, otras
parecen planas, pero están ligadas a otras estructuras o a otros miembros perpendiculares a ellas, de tal manera que trabajan tridimensionalmente
en su conjunto finalmente. Sin embargo, en muchas ocasiones, las estructuras pueden dividirse, en estructuras mas sencillas que pueden
considerarse contenidas en un plano, o mejor dicho, estructuras planas, sobre todo para su idealización gráfica para su mejor análisis.
Podemos denominar estructuras reticulares a las estructuras formadas por miembros que poseen una longitud mas grande en comparación con las
dimensiones de su sección transversal. Las estructuras reticulares pueden ejercer funciones como vigas, columnas, marcos planos, armaduras
planas, marcos en el espacio, armaduras en el espacio; entre otras. (Gere & Weaver, 1984).
ARMADURAS | DEFINICIÓN, HISTORIA Y APLICACIÓN ARQUITECTÓNICA
FUNDAMENTOS
DE
ESTRUCTURAS
Armaduras de las torres del puente colgante de Manhattan. Leon Moisseiff y
Ralph Modjeski,1901-1909
Cubierta en armaduras de la Estación Oriente del Tren, Lisboa, Portugal.
Santiago Calatrava 1998
Armadura del puente Chaotianmen con el arco mas grande del mundo,
Chongqing, China. 2009

3. Dentro de estas estructuras reticulares se designa la armadura o cercha como el sistema
estructural compuesto por una serie de miembros esbeltos, unidos entre si en sus puntos
extremos, para formar dicha retícula. Este tipo de estructura puede ser de acero o de madera
principalmente y presentan gran rigidez y ligereza entre sus cualidades, además de ser utilizadas
para soluciones arquitectónicas donde se requieren grandes claros o luces.
Su construcción reticulada es conformada generalmente por triángulos formados por elementos
rectos, estos cumplen la función de soportar y transmitir cargas integralmente. Las armaduras
pueden ser planas o espaciales. Como ejemplos típicos de armaduras encontramos los puentes,
cerchas, torres de transmisión, cúpulas de estadios, entre otros.
Los nodos, o nudos, de una armadura se conectan por medio de fijaciones atornilladas o soldadas
de los extremos de los miembros a una placa común, llamada placa de nudo. En otros casos se
logra pasando un gran perno o pasador a través de cada uno de los miembros, inclusive existen
nodos articulados para miembros .
ARMADURAS | DEFINICIÓN, HISTORIA Y APLICACIÓN ARQUITECTÓNICA
FUNDAMENTOS
DE
ESTRUCTURAS
Armadura del puente roto del río Yalú, Dandong , Liaoning , China, 1911.

4. En este capítulo se considerarán tres categorías amplias de estructuras de ingeniería:
1. Armaduras, las cuales están diseñadas para soportar cargas y por lo general son estructuras
estacionarias que están totalmente restringidas. Las armaduras consisten exclusivamente de
elementos rectos que están conectados en nodos localizados en los extremos de cada elemento.
Por tanto, los elementos de una armadura son elementos sujetos a dos fuerzas, por tanto,
elementos sobre los cuales actúan dos fuerzas iguales y opuestas que están dirigidas a lo largo
del elemento.
2. Armazones, los cuales están diseñados para soportar cargas, se usan también como
estructuras estacionarias que están totalmente restringidas. Sin embargo, como en el caso de la
grúa de la figura 6.1, los armazones siempre contienen por lo menos un elemento sujeto a varias
fuerzas, esto es, un elemento sobre el cual actúan tres o más fuerzas que, en general, no están
dirigidas a lo largo del elemento.
3. Máquinas, las cuales están diseñadas para transmitir y modificar fuerzas, son estructuras que
contienen partes en movimiento. Las máquinas, al igual que los armazones, siempre contienen por
lo menos un elemento sujeto a varias fuerzas.
ARMADURAS | DEFINICIÓN, HISTORIA Y APLICACIÓN ARQUITECTÓNICA
FUNDAMENTOS
DE
ESTRUCTURAS
Armaduras de las torres del puente colgante de Manhattan. Leon Moisseiff y
Ralph Modjeski,1901-1909
Cubierta en armaduras de la Estación Oriente del Tren, Lisboa, Portugal.
Santiago Calatrava 1998
Armadura del puente Chaotianmen con el arco mas grande del mundo,
Chongqing, China. 2009

5. Los nodos, o nudos, de una armadura se conectan por medio de fijaciones atornilladas o soldadas
de los extremos de los miembros a una placa común, llamada placa de nudo. En otros casos se
logra pasando un gran perno o pasador a través de cada uno de los miembros, inclusive existen
nodos articulados para miembros .
En este capítulo se considerarán tres categorías amplias de estructuras de ingeniería:
1. Armaduras, las cuales están diseñadas para soportar cargas y por lo general son estructuras
estacionarias que están totalmente restringidas. Las armaduras consisten exclusivamente de
elementos rectos que están conectados en nodos localizados en los extremos de cada elemento.
Por tanto, los elementos de una armadura son elementos sujetos a dos fuerzas, por tanto,
elementos sobre los cuales actúan dos fuerzas iguales y opuestas que están dirigidas a lo largo
del elemento.
2. Armazones, los cuales están diseñados para soportar cargas, se usan también como
estructuras estacionarias que están totalmente restringidas. Sin embargo, como en el caso de la
grúa de la figura 6.1, los armazones siempre contienen por lo menos un elemento sujeto a varias
fuerzas, esto es, un elemento sobre el cual actúan tres o más fuerzas que, en general, no están
dirigidas a lo largo del elemento.
3. Máquinas, las cuales están diseñadas para transmitir y modificar fuerzas, son estructuras que
contienen partes en movimiento.
Las máquinas, al igual que los armazones, siempre con tienen por lo menos un elemento su jeto a
varias fuer zas.
Estadio de Beisbol de los Charros de Jalisco remodelación, Cóncavus 2015
ARMADURAS | DEFINICIÓN, HISTORIA Y APLICACIÓN ARQUITECTÓNICA
FUNDAMENTOS
DE
ESTRUCTURAS

6. Se denomina armadura o cercha al sistema estructural compuesto por una serie
de miembros esbeltos unidos entre si en sus puntos extremos para formar una
retícula. Este tipo de estructura puede ser de acero o de madera generalmente,
presenta gran rigidez y son utilizadas en soluciones arquitectónicas donde se
requieren grandes claros o luces.
Su construcción reticulada es conformada generalmente por triángulos formados
por elementos rectos, estos cumplen la función de soportar y transmitir cargas
integralmente. Las armaduras pueden ser planas o espaciales. Como ejemplos
típicos de armaduras encontramos los puentes, cerchas, torres de transmisión,
cúpulas de estadios, entre otros.
Las conexiones de las armaduras convergen en los nudos, y se hacen por lo
general atornillando o soldando los extremos de los miembros a una placa
común, llamada placa de nudo, o pasando un gran perno o pasador a través de
cada uno de los miembros.
ARMADURAS | DEFINICIÓN, HISTORIA Y APLICACIÓN ARQUITECTÓNICA
FUNDAMENTOS
DE
ESTRUCTURAS
Estadio de Beisbol de los Charros de Jalisco remodelación, Cóncavus 2015

7. Estadio de Beisbol de los Charros de Jalisco remodelación, Cóncavus 2015
ARMADURAS | DEFINICIÓN, HISTORIA Y APLICACIÓN ARQUITECTÓNICA
FUNDAMENTOS
DE
ESTRUCTURAS
Las armaduras pueden ser externamente indeterminadas, o internamente indeterminadas.
Internamente indeterminadas cuando el numero de reacciones de apoyo es mayor que el numero
de ecuaciones de equilibrio, mas el número de ecuaciones de condición. Si ambos números son
iguales, son externamente isostáticas. Por lo tanto, las ecuaciones 2.10 pueden usarse para
calcularse la indeterminación externa.
P.28 Estructuras Isostáticas, González Cuevas, Análisis estructural.