Este documento describe el análisis de armaduras mediante los métodos de nodos y secciones. Explica que las armaduras están diseñadas para soportar cargas y están formadas por elementos rectos conectados en nudos. Se definen los supuestos del análisis, incluyendo que todas las cargas se aplican en los nudos y que los elementos están unidos por pasadores lisos. Luego, describe el método de nodos, donde se analiza el equilibrio en cada nudo mediante diagramas de cuerpo libre y ecuaciones. Finalmente, presenta dos ej

1. Armaduras

2. Objetivos
 Mostrar cómo se determinan las fuerzas en los
elementos de una armadura, por medio del método de
nodos y del método de secciones.

3. Análisis de estructuras:
definición de estructura
 Se define como estructura a los cuerpos capaces de
resistir cargas sin que exista una deformación
excesiva de una de las partes con respecto a otra. Por
ello la función de una estructura consiste en
trasmitir las fuerzas de un punto a otro en el espacio,
resistiendo su aplicación sin perder la
estabilidad (Marshall y Nelson, 1995).

4. Análisis de estructuras: Armaduras
 Armaduras:
Están diseñadas para soportar cargas y por lo general
son estructuras estacionarias que están totalmente
restringidas.
Consisten exclusivamente de elementos rectos que
están conectados en nudos localizados en los
extremos de cada elementos.
Los elementos de una armadura son elementos
sometidos a la acción de dos fuerzas , esto es,
elementos sobre los cuales actúan dos fuerzas iguales y
opuestas que están dirigidas a lo largo del elemento.

5. Análisis de estructuras: Armaduras
 Armaduras:
Una armadura es una construcción reticulada
conformada generalmente por triángulos formados por
elementos rectos y que se utiliza para soportar cargas.
Las armaduras pueden ser planas o
espaciales. Ejemplos típicos de armaduras son:
puentes, cerchas, torres de transmisión, cúpulas de
estadios, etc. En la Fig. 1-36 se presentan algunos
ejemplos de armaduras típicas.

6. Ejemplos:

7. Ejemplos:

8. Supuestos para el diseño
 Para diseñar los elementos y las conexiones de una
armadura, es necesario determinar primero la fuerza
desarrollada en cada elemento cuando la armadura
está sometida a una carga dada. Para esto, haremos dos
supuestos importantes:

9. Supuestos para el diseño
 Todas las cargas se aplican en los nodos.
En la mayoría de las situaciones, como en armaduras de puentes y de techos,
este supuesto se cumple. A menudo se pasa por alto el peso de los elementos,
ya que la fuerza soportada por cada elemento suele ser mucho más grande que
su peso. Sin embargo, si el peso debe ser incluido en el análisis, por lo general
es satisfactorio aplicarlo como una fuerza vertical con la mitad de su magnitud
aplicada a cada extremo del elemento.

10. Supuestos para el diseño
 Los elementos están unidos entre sí mediante pasadores lisos.
 Por lo general, las conexiones de los nodos se forman empernando o soldando
los extremos de los elementos a una placa común, llamada placa de unión,
como se muestra en la figura 6-3a, o simplemente pasando un perno o pasador
largo a través de cada uno de los elementos, figura 6-3b. Podemos suponer que
estas conexiones actúan como pasadores siempre que las líneas centrales de los
elementos unidos sean concurrentes, como en la figura 6-3.

12. Análisis de armaduras por el
método de nodos.
 El análisis de una armadura consiste en calcular las fuerzas
en los elementos que la constituyen y a determinar si cada
uno de dichos elementos esta en tensión o en comprensión.
 La armadura en su totalidad esta en equilibrio, por lo tanto
cada perno debe estar en equilibrio, el que un perno este en
equilibrio se expresa dibujando su diagrama de cuerpo libre
y escribiendo dos ecuaciones de equilibrio.
 El arreglo de pernos y elementos en una armadura simple
es tal que siempre será posible encontrar un nodo que
involucre dos fuerzas desconocidas.
Estas fuerzas se determinan por medio de :
Uso de triangulo de fuerzas, ecuaciones de equilibrio.

14. Ejemplo 1

15.  Utilizando el método de los nodos, determine la magnitud de la fuerza
que actúa en cada una de las barras de la figura, además indique si la
fuerza se encuentra en tensión o en compresión. (Valor 20%, 4% cada
barra)

16. Método de Secciones

19. Ejemplo 1

20. Ejemplo 2