UNAM
Facultad de arquitectura
Taller Carlos Leduc Montaño
Sistemas estructurales I
Arq. Roberto
Enríquez Vázquez Andrea
Hernández Natividad José A.
Hernández Valderrama Mónica
Las estructuras de vector activo comprenden las cerchas o armaduras; éstas son estructuras de miembros rectos, dispuestos triangularmente, con cargas concentradas aplicadas en los nudos, y con fuerzas internasde tensión y/o compresión.
El principio fundamental de las cerchas es unir elementos rectos para formar triángulos. Esto permite soportar cargas transversales, entre dos apoyos, usando menor cantidad de material que el usado en una viga, pero con el inconveniente de que los elementos ocupan una altura vertical considerable
Dichas estructuras cumplen las siguientes condiciones:
-Todas lasbarras están contenidas en el mismo plano.
– Todas las acciones exteriores están asimismo contenidas en el mismo
plano de la estructura.
– Las acciones y reacciones se aplican en los nudos.
– Todos los nudos son articulaciones perfectas.
-Por lo general las barras de este tipo de estructuras trabajan a tracción o a compresión.
-En todas estas estructuras la parte superior del perímetro sellama cordón
superior, y la parte inferior, cordón inferior. Las barras de triangulación se llaman montantes si son verticales y diagonales si son inclinadas.
RESEÑA HISTORICA
Las primeras cerchas eran de madera. Los griegos ya usaban celosías de madera para la construcción de algunas casas.
La cercha es una forma estructural, atribuida a Palladio (siglo XVI), En 1570, Andrea Palladiopublicó I Quattro Libri dell’Architettura, que contenían instrucciones para la construcción de puentes de cerchas fabricados en madera
pero usada ampliamente en puentes de acero solo a partir del siglo XVIII. Permite soportar grandes cargas transversales, como en la acción de viga, pero con deflexiones y cantidad de material mucho menores.
MATERIALES
Las cerchas pueden ser construidas conmateriales diversos: acero, madera, aluminio, etc. Las uniones pueden ser articuladas o rígidas. En las cerchas de nudos articulados la flexión es despreciable siempre y cuando las cargas que debe soportar la cercha estén aplicadas en los nudos de unión de las barras.
Graficos de la transmisibilidad de cargas
El cálculo de los esfuerzos internos, una vez conocidas las fuerzas exteriores, se puederealizar mediante diferentes métodos analíticos o gráficos, y según la forma de seccionado de las diferentes barras
la unión entre dos puntos puede hacerse con un arco lineal formado por dos elementos inclinados a compresión (figura a), restringidos por dos apoyos que le dan el empuje para que no se abran; el empuje horizontal puede reemplazarse por un tensor que una los dos elementosinclinados, con lo que se libera a los apoyos del empuje hacia fuera, figura (b).
También puede soportarse la carga con dos tensores y un elemento horizontal a compresión, figura (c). Este caso es más escaso pues debe tenerse espacio libre debajo para desarrollar los tirantes. Esta disposición triangular permite soportar una carga fácilmente, con una deflexión muy pequeña si se la compara con la de unaviga de igual luz. La viga permite sin embargo usar una altura transversal pequeña
Si las cargas se aplican exclusivamente en los nudos (figura b), como es lo usual, no se produce la flexión que se presenta (figura a) en los arcos cuando se aplican cargas concentradas. En cerchas de cubiertas en las cuales las cargas son livianas es común aceptar que las cargas no se apliquen en los nudos, perodeberá evaluarse la combinación de efectos de flexión y compresión
Nudos En general en las cerchas cuando se aplican las cargas en los nudos solo se presentan fuerzas internas de tipo axial que se reparten de manera semejante a lo presentado en las vigas; los miembros de la cuerda inferior están a tensión y los miembros de la cuerda superior a compresión.
En los miembros de la cuerda superior…