Armaduras Espaciales

ESTRUCTURAS “ARMADURAS ESPACIALES”

• Recibe el nombre de armadura espacial aquella estructura en la cual los nodos no se encuentren todos en un plano o cuyos apoyos y cargas no sean coplanarios.

• Las estructuras tridimensionales como estas se denomina “armaduras espaciales” si tienen juntas que no ejercen pares sobre las barras (es decir, son articuladas en las tres direcciones, comportándose como soportes de bola y cuenca) y si están cargadas y soportadas solo en sus juntas o nudos.

COMPONENTES NUDOS : Son elementos de acero de forma esférica, en los que mediante un mecanizado, se han realizado unos taladros roscados con asientos para las barras y para recibir los tornillos de unión de nudo a barra.

BARRAS : Son elementos formados por tubos de acero A 42.b conformados en frío, en cuyos extremos se han incorporado unos elementos, puntas, con taladro pasante y que sirve de unión mediante el tornillo al nudo.

CUERDA SUPERIOR : Formada por los elementos unidos en toda la parte superior de la armadura, y que generalmente soportan las cargas de la cubierta del techo, que para un trabajo eficiente deben estar concentradas en los nudos

CUERDA INFERIOR :

Formada por los elementos unidos en toda la parte inferior de la armadura, y que generalmente soportan las cargas de las instalaciones eléctricas, hidrosanitarias, aire acondicionado, o de los vehículos en el caso de los puentes.

ELEMENTOS SECUNADARIOS : Formada por los elementos unidos en toda la parte interior de la armadura, y que generalmente ayudan a soportan las cargas de la cuerda superior e inferior, e inclusive muchas veces algunos elementos tienen fuerza interna axial de valor cero, que se colocan, por simetría, rigidez, estética y construcción.

FORMAS 

Base cuadrada

Es una estructura Simétrica respecto a cuatro planos perpendiculares al plano principal, los dos ortogonales y los otros dos a 45º de estos. Forma pirámides de base cuadrada, cuyas aristas están orientadas en sentido paralelo a las fachadas.



Base cuadrada girada 45º

Al ser una estructura de base cuadrada mantiene los cuatro planos de simetría perpendiculares al plano principal. Forma pirámides de base cuadrada pero las aristas de la base están dispuestas a 45º respecto a la alineación de las

fachadas. A esta se le añade el que se refuerzan las bases de las pirámides diagonales y se une el punto de cruce de estas diagonales con un nudo enfrentado de la otra capa mediante una barra vertical.



Base triangular

Tiene un plano de simetría perpendicular al plano principal. Forma pirámides de base triangular, tetraedros. Estas direcciones

forman

una

malla

triangular

equilátera

perfectamente indeformable, sin necesidad de incluir refuerzos y siendo de una excepcional rigidez.

 Geodésica Estas cúpulas se resuelven siempre con estructura triangular de una o dos capas, o bien, con una

solución intermedia, consistente en plegar la superficie por medio de pirámides rebajadas hexagonales casi siempre atirantadas.

TIPOS DE ARMADURAS Armadura Long Este tipo de armadura debe su nombre a Stephen H. Long (1784-1864), y tiene su origen hacia 1835. Los cordones superior e inferior horizontales se unen mediante montantes verticales todos ellos arriostrados por diagonales dobles, usados para aumentar la rigidez de la estructura y su capacidad de resistir cargas laterales, tales como los movimientos sísmicos y la presión de los vientos huracanados.

Armadura Howe La armadura Howe, fue patentada en 1840 por William Howe, aunque ya había sido usada con anterioridad. Se usó mucho en el diseño de celosías de madera, está compuesta por montantes verticales entre el cordón superior e inferior. Las diagonales se unen en sus extremos donde coincide un montante con el cordón superior o inferior (formando Λ's). Con esa disposición las diagonales están sometidas a compresión, mientras que los montantes trabajan a tracción.

•Armadura Pratt

Originalmente fue diseñada por Thomas y Caleb Pratt en 1844, representa la adaptación de las armaduras al uso más generalizado de un nuevo material de construcción de la época: el acero. A diferencia de una armadura Howe, aquí las barras están inclinadas en sentido contrario (ahora forman V's), de manera que las diagonales están sometidas a tracción mientras que las barras verticales están comprimidas.

•Armadura Warren La armadura Warren, fue patentada por los ingleses James Warren y Willboughby Monzoni en 1848. El rasgo característico de este tipo de armaduras es que forman una serie de triángulos isósceles (o equiláteros), de manera que todas las diagonales tienen la misma longitud. Típicamente en una celosía de este tipo y con cargas aplicadas verticales en sus nudos superiores, las diagonales presentan alternativamente compresión y tracción. Esto, que es desfavorable desde el punto de vista resistente, presenta en cambio una ventaja constructiva. Si las cargas son variables sobre la parte superior de la celosía (como por ejemplo en una pasarela) las armaduras presentan resistencia similar para diversas configuraciones de carga.

Armadura Vierendeel La armadura Vierendeel, en honor al ingeniero belga A. Vierendeel, tiene como características principales las uniones obligatoriamente rígidas y la ausencia de diagonales inclinadas. De esta manera, en una armadura Vierendeel, no aparecen formas triangulares como en la mayoría de armaduras, sino una serie de marcos rectangulares. Se trata por tanto de una armadura empleada en edificación por el aprovechamiento de sus aperturas.

RESOLUCIÓN DE LAS ARMADURAS METODO DE NUDOS

METODO DE SECCIONES

SECCION 1 ME = 0

750kg * 1,5mAB * 0,75m =0 AB =750kg * 1,5m 0,75m AB =1500 kg