[{"@context":"http:\/\/schema.org\/","@type":"BlogPosting","@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/es\/wiki01\/2020\/08\/04\/armadura-estructura-wikipedia-la-enciclopedia-libre\/#BlogPosting","mainEntityOfPage":"https:\/\/wiki.edu.vn\/es\/wiki01\/2020\/08\/04\/armadura-estructura-wikipedia-la-enciclopedia-libre\/","headline":"Armadura (estructura) – Wikipedia, la enciclopedia libre","name":"Armadura (estructura) – Wikipedia, la enciclopedia libre","description":"Puente a base celos\u00edas planas en sus caras construido para un antiguo ferrocarril (ahora convertido en puente peatonal). 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En muchos pa\u00edses se les conoce como armaduras o reticulados. El inter\u00e9s de este tipo de estructuras es que las barras trabajan predominantemente a compresi\u00f3n y tracci\u00f3n presentando comparativamente flexiones peque\u00f1as. El t\u00e9rmino est\u00e1 tomado de la celos\u00eda arquitect\u00f3nica tradicional.[1]\u200b  Las celos\u00edas pueden ser construidas con materiales diversos: acero, madera, aluminio, etc. Las uniones pueden ser articuladas o r\u00edgidas. En las celos\u00edas de nudos articulados la flexi\u00f3n es despreciable siempre y cuando las cargas que debe soportar la celos\u00eda est\u00e9n aplicadas en los nudos de uni\u00f3n de las barras.Una cercha es una celos\u00eda de canto variable a dos aguas.    Un barco egipcio en el mar Rojo con una celos\u00eda de cuerdas, el uso m\u00e1s antiguo conocido de las celos\u00edas, para hacer r\u00edgida la viga de la nave. Un dispositivo similar fue posteriormente utilizado en los trirremes griegos. Las celos\u00edas no entraron en el uso com\u00fan hasta la era romana.Las primeras celos\u00edas eran de madera.Los griegos ya usaban celos\u00edas de madera para la construcci\u00f3n de algunas casas.En 1570, Andrea Palladio public\u00f3 I Quattro Libri dell’Architettura, que conten\u00edan instrucciones para la construcci\u00f3n de puentes de celos\u00eda fabricados en madera.  Table of ContentsClasificaci\u00f3n de las celos\u00edas[editar]Celos\u00edas planas[editar]Celos\u00edas planas est\u00e1ticamente determinadas[editar]Celos\u00edas tridimensionales[editar]Celos\u00edas de nudos r\u00edgidos[editar]Celos\u00edas planas notables[editar]C\u00e1lculo de celos\u00edas[editar]Celos\u00edas planas[editar]Celos\u00edas tridimensionales[editar]Referencias[editar]Enlaces externos[editar]Clasificaci\u00f3n de las celos\u00edas[editar]Celos\u00edas planas[editar]  Celos\u00edas planas de tejado.  Las celos\u00edas planas de nudos articulados pueden dividirse desde el punto de vista estructural en:Celos\u00edas simples son celos\u00edas est\u00e1ticamente determinadas, en el que el n\u00famero de barras y el n\u00famero de nudos satisface que b + 3 = 2n, pueden ser calculadas mediante las ecuaciones de la est\u00e1tica en alguna de sus modelidades equilibrio de nudos y\/o m\u00e9todos de la est\u00e1tica gr\u00e1fica. Geom\u00e9tricamente son una triangulaci\u00f3n conforme o regular.Celos\u00edas compuestas, son tambi\u00e9n celos\u00edas est\u00e1ticamente determinadas con b + 3 = 2n que pueden construirse uniendo dos o m\u00e1s celos\u00edas simples, de tal manera que cada par comparta una sus articulaciones y se a\u00f1ada alguna barra adicional entre cada par de modo que cualquier movimiento de una respecto de la otra est\u00e9 impedido. Admiten una reducci\u00f3n al caso anterior.Celos\u00edas complejas, que engloba a cualquier celos\u00eda plana que no sea de los tipos anteriores. Son estructuras hiperest\u00e1ticas para las que se puede usar el m\u00e9todo de Heneberg o el m\u00e9todo matricial de la rigidez.Si una celos\u00eda plana es de nudos r\u00edgidos, entonces es hiperest\u00e1tica con independencia del n\u00famero de nudos y barras. En esos casos usualmente se calculan de modo aproximado suponiendo que sus nudos son articulados (si la son similares a una celos\u00eda simple o compuesta), o de modo razonablemente m\u00e1s exacto por el m\u00e9todo matricial de la rigidez.Celos\u00edas planas est\u00e1ticamente determinadas[editar]Una celos\u00eda se llama est\u00e1ticamente determinada o totalmente isost\u00e1tica si se aplican sucesivamente las ecuaciones de equilibrio mec\u00e1nico, primero al conjunto de la estructura, para determinar sus reacciones, y luego a las partes internas, para determinar los esfuerzos sobre cada uno de los elementos que la integran. Estas dos condiciones se llaman:Isostaticidad externa, cuando es posible calcular las reacciones usando exclusivamente las ecuaciones de la est\u00e1tica. Para que eso suceda el n\u00famero de grados de libertad eliminados por los anclajes varios de la celos\u00eda debe ser a lo sumo de tres, puesto que solo existen tres ecuaciones independientes de la est\u00e1tica aplicables al conjunto de la estructura.Isostaticidad interna, cuando es posible determinar los esfuerzos internos de cada una de las barras que forman la estructura, como veremos para que se d\u00e9 esta condici\u00f3n se requiere una cierta relaci\u00f3n entre el n\u00famero de barras y nudos.Una celos\u00eda plana, solo puede ser isost\u00e1tica si est\u00e1 formada por nudos articulados y las barras solo transmiten esfuerzos a otras barras en la direcci\u00f3n de su eje. Eso implica que en una celos\u00eda plana hiperest\u00e1ticamente determinada el momento flector es nulo en todas las barras de la misma, estando solicitada cada barra solo axi\u00e1lmente. Como una estructura de barras articuladas solo puede comportarse r\u00edgidamente si cada regi\u00f3n m\u00ednima encerrada por las barras es triangular, las celos\u00edas planas est\u00e1ticamente determinadas est\u00e1n formadas por barras que forman regiones triangulares adyacentes unas a otras.Adem\u00e1s la condici\u00f3n de estar est\u00e1ticamente determinada conlleva, como vamos a ver, una relaci\u00f3n entre el n\u00famero de barras y nudos. Llamemos b al n\u00famero de barras y n al n\u00famero de nudos. Las condiciones de isostaticidad interna y externa requieren que el n\u00famero de ecuaciones est\u00e1ticas line\u00e1lmente independientes iguale al n\u00famero de inc\u00f3gnitas:Empecemos contando el n\u00famero de inc\u00f3gnitas: si la estructura es externamente isos\u00e1tica las reacciones totales depender\u00e1n de tres valores inc\u00f3gnita, por otro lado la condici\u00f3n de isostaticidad interna requerir\u00e1 que determinemos el valor del esfuerzo axial de cada barra. Esto nos da b+3 inc\u00f3gnitas.En cuanto al n\u00famero de ecuaciones de la est\u00e1tica, al no existir momentos flectores y ejercer cada barra solo esfuerzo seg\u00fan su eje, se puede ver que en cada uno de los n nudos de la estructura las fuerzas verticales y horizontales deben anularse, eso nos da dos ecuaciones por nudo. En total podemos plantear el equilibrio de cada nudo independientemente por lo que el n\u00famero de ecuaciones totales es de 2n.La condici\u00f3n de isostaticidad de la celos\u00eda requerir\u00e1 por tanto:b+3=2n{displaystyle b+3=2n,}Celos\u00edas tridimensionales[editar]  Las celos\u00edas tridimensionales isot\u00e1ticas se forman a partir de tetraedros. Otra posibilidad com\u00fan para las celos\u00edas tridimensionales es hacerlas de base cuadrada y rigidizar de alg\u00fan modo en el plano de las bases. Una celos\u00eda espacial es internamente isost\u00e1tica si el n\u00famero de barras b que la forman y el n\u00famero de nudos n que forman las barras entre s\u00ed satisface que:b+6=3n{displaystyle b+6=3n,}Celos\u00edas de nudos r\u00edgidos[editar]Una celos\u00eda de nudos r\u00edgidos es un tipo de estructura hiperest\u00e1tica que geom\u00e9tricamente puede ser similar a una celos\u00eda est\u00e1ticamente determinada pero estructuralmente tiene barras trabajando en flexi\u00f3n.Un nudo se llama r\u00edgido si una vez deformada la estructura el \u00e1ngulo formado inicialmente por todas las barras se mantiene a pesar de que globalmente todo el nudo ha podido haber girado un \u00e1ngulo finito.Puede probarse que dos celos\u00edas de id\u00e9ntica geometr\u00eda, siendo los nudos de una r\u00edgidos y los de la otra articulados, cumplen que:La celos\u00eda de nudos articulados tiene esfuerzos axiales mayores que la de nudos r\u00edgidos.La celos\u00eda de nudos articulados es m\u00e1s deformable.La celos\u00eda de nudos r\u00edgidos presenta mayores problemas en el dimensionado de las uniones entre barras.Celos\u00edas planas notables[editar]De acuerdo con el uso y disposici\u00f3n de las cargas conviene una u otra tipolog\u00eda o disposici\u00f3n de montantes verticales y diagonales. Algunas de las tipolog\u00edas m\u00e1s usadas se conocen por el nombre propio de las personas que las patentaron o estudiaron en detalle por vez primera.En las celos\u00edas horizontales con cargas gravitatorias verticales generalmente el cord\u00f3n superior (conjunto de barras horizontales o inclinadas situadas m\u00e1s arriba) est\u00e1 sometido a esfuerzos de compresi\u00f3n, mientras que el cord\u00f3n inferior est\u00e1 sometido a esfuerzos de tracci\u00f3n. En cambio, los montantes y las diagonales presentan m\u00e1s variabilidad. Seg\u00fan la inclinaci\u00f3n de las diagonales a uno u otro lado pueden estar todas traccionadas, todas comprimidas, con compresiones y tracciones alternas, o con una distribuci\u00f3n de esfuerzos a\u00fan m\u00e1s compleja. El esfuerzo de los montantes a su vez suele ser contrario al de las diagonales adyacentes, aunque esto no es una regla general.  Celos\u00eda Long: Este tipo de celos\u00eda 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.  Celos\u00eda Howe fue patentada en 1840 por William Howe, aunque ya hab\u00eda sido usada con anterioridad. Se us\u00f3 mucho en el dise\u00f1o de celos\u00edas de madera, est\u00e1 compuesta por montantes verticales entre el cord\u00f3n superior e inferior. Las diagonales se unen en sus extremos donde coincide un montante con el cord\u00f3n superior o inferior (formando \u039b’s). Con esa disposici\u00f3n las diagonales est\u00e1n sometidas a compresi\u00f3n, mientras que los montantes trabajan a tracci\u00f3n.Esta tipolog\u00eda no constituye un buen dise\u00f1o si toda la celos\u00eda es del mismo material. Hist\u00f3ricamente se us\u00f3 mucho en la construcci\u00f3n de los primeros puentes de ferrocarril. Con la disposici\u00f3n Howe se lograba que los elementos verticales que eran met\u00e1licos y m\u00e1s cortos estuviera traccionados, mientras que las diagonales m\u00e1s largas estaban comprimidas, lo cual era econ\u00f3mico puesto que los elementos met\u00e1licos eran m\u00e1s caros y con la disposici\u00f3n Howe se minimizaba su longitud.  Esquema de celos\u00eda Pratt  El puente del ferrocarril sobre el r\u00edo Ebro a la altura de Tortosa es principalmente una celos\u00eda Pratt con algunas variaciones particularesCelos\u00eda Pratt: Originalmente fue dise\u00f1ada por Thomas y Caleb Pratt en 1844, representa la adaptaci\u00f3n de las celos\u00edas al uso m\u00e1s generalizado de un nuevo material de construcci\u00f3n de la \u00e9poca: el acero. A diferencia de una celos\u00eda Howe, aqu\u00ed las barras est\u00e1n inclinadas en sentido contrario (ahora forman V’s), de manera que las diagonales est\u00e1n sometidas a tracci\u00f3n mientras que las barras verticales est\u00e1n comprimidas.Eso representa ventajas si toda la celos\u00eda es de acero, ya que los elementos traccionados no presentan problemas de pandeo aunque sean largos mientras que los sometidos a compresi\u00f3n si pueden presentar pandeo, lo que obliga a hacerlos de mayor espesor. Puesto que el efecto del pandeo es proporcional a la longitud de las barras interesa que los elementos m\u00e1s cortos sean los que sufren la compresi\u00f3n. La celos\u00eda Pratt puede presentar variaciones, normalmente consistentes en barras suplementarias que van desde las diagonales hasta el cord\u00f3n superior, dichas barras son usadas para reducir la longitud efectiva de pandeo.  Esquema de celos\u00eda WarrenLa celos\u00eda Warren fue patentada por los ingleses James Warren y Willboughby Monzoni en 1848. El rasgo caracter\u00edstico de este tipo de celos\u00edas es que forman una serie de tri\u00e1ngulos is\u00f3sceles (o equil\u00e1teros), de manera que todas las diagonales tienen la misma longitud. T\u00edpicamente en una celos\u00eda de este tipo y con cargas aplicadas verticales en sus nudos superiores, las diagonales presentan alternativamente compresi\u00f3n y tracci\u00f3n. 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 celos\u00eda (como por ejemplo en una pasarela) la celos\u00eda presenta resistencia similar para diversas configuraciones de carga.Entre las variaciones m\u00e1s comunes est\u00e1 el uso de doble celos\u00eda Warren y la inclusi\u00f3n de montantes.  La pseudocelos\u00eda Vierendeel, en honor al ingeniero belga A. Vierendeel, tiene como caracter\u00edsticas principales las uniones obligatoriamente r\u00edgidas y la ausencia de diagonales inclinadas. De esta manera, en una (pseudo)celos\u00eda Vierendeel, no aparecen formas triangulares como en la mayor\u00eda de celos\u00edas, sino una serie de marcos rectangulares. Se trata por tanto de una estructura empleada en edificaci\u00f3n por el aprovechamiento de sus aperturas.Existen otros tipos de estructuras de celos\u00eda o cerchas tales como:Abanico.Armadura K.Bailey.Barril.Bollman.Bowstring.Doble Invertida.Fink.Multipanel.Pennsylvania.Puente sobre el V\u00edstula en Polonia, de celos\u00eda Warren, reforzada con diagonales y montantes auxiliares para reducir las deformaciones.Un puente en Grammene, B\u00e9lgica, de (pseudo)celos\u00eda Vierendeel reforzada en las uniones.C\u00e1lculo de celos\u00edas[editar]En el c\u00e1lculo de celos\u00edas se puede dividir en las siguientes etapas de c\u00e1lculo:Determinaci\u00f3n de cargas sobre los nudosDeterminaci\u00f3n de los esfuerzos de las barras y comprobaci\u00f3n de las secciones traccionadas y comprimidas.Comprobaci\u00f3n de las soldaduras de los nudos, en caso de que en lugar de articulaciones se usen soldaduras.Celos\u00edas planas[editar]Las celos\u00edas planas, est\u00e1ticamente determinadas, pueden ser calculadas con suficiente aproximaci\u00f3n, sin considerar las deformaciones, usando \u00fanicamente ecuaciones de est\u00e1tica. En este tipo de celos\u00edas se puede estimar que los nudos son articulados, por lo que no se tiene en cuenta el momento flector, ni el esfuerzo cortante, solo se considera el esfuerzo axial, constante a lo largo de la barra. Existen diversos m\u00e9todos basados en aplicar las ecuaciones de la est\u00e1tica de manera eficiente y r\u00e1pida, para una celos\u00eda de n nudos:M\u00e9todo de los nudos, consistente en estimar que cada uno de los nudos est\u00e1 en equilibrio, lo que implica que la suma vectorial de las fuerzas actuantes sobre cada barra se equilibran. Al existir n nudos es necesario resolver 2n ecuaciones lineales. Este m\u00e9todo solo funciona para celos\u00edas est\u00e1ticamente determinadas (internamente isost\u00e1ticas) con 2n-3 barras, siendo n el n\u00famero de nudos. Para celos\u00edas complejas el m\u00e9todo de los nudos conduce a un sistema con m\u00e1s inc\u00f3gnitas que ecuaciones y no permite determinar los esfuerzos.M\u00e9todo de Cremona-Maxwell es un sencillo m\u00e9todo gr\u00e1fico basado en el m\u00e9todo de los nudos, usando una operaci\u00f3n de dualidad geom\u00e9trica, por la cual, a cada estructura reticular se le asigna un diagrama de puntos, en donde cada punto representa una ret\u00edcula de la estructura, y cada segmento, entre estos puntos dados, representa la magnitud del esfuerzo de la barra situada entre dos ret\u00edculos. La suma vectorial de las fuerzas actuantes sobre cada barra se equilibra gr\u00e1ficamente.M\u00e9todo de Ritter o de las secciones. Desarrollado por el ingeniero alem\u00e1n August Ritter (1826-1908), este m\u00e9todo consiste en realizar cortes en una estructura reticulada con el fin de encontrar las fuerzas internas en cada elemento, tomando en cuenta la secci\u00f3n cortada en equilibrio y utilizando las 3 ecuaciones de equilibrio para determinar las fuerzas internas. Este m\u00e9todo \u00fanicamente permite realizar un corte en el que se intercepte un m\u00e1ximo de 3 barras (al menos una de las cuales no sea paralela a las otras dos).M\u00e9todo matricial que requiere resolver un sistema de 2n-3 ecuaciones para los desplazamientos desconocidos, a partir del cual se calculan f\u00e1cilmente las reacciones y los esfuerzos sobre las barras. En general resulta algor\u00edtmicamente m\u00e1s trabajoso que los otros dos, pero es f\u00e1cilmente programable y tiene la gran ventaja de ser extendible casi sin modificaciones a celos\u00edas externamente hiperest\u00e1ticas.Las estructuras para las que funcionan los dos primeros m\u00e9todos se denominan simples, y su geometr\u00eda es la de una triangulaci\u00f3n conforme. Existen celos\u00edas est\u00e1ticamente determinadas que no son simples, llamadas compuestas que pueden ser calculadas por el m\u00e9todo de las secciones, posiblemente combinado con el de los nudos o el de Cremona-Maxwell. Si las celos\u00edas no est\u00e1n determinadas est\u00e1ticamente, cosa que sucede siempre que b >  2n-3 los tres primeros m\u00e9todos anteriores no funcionan y debe emplearse el m\u00e9todo de Henneberg o el m\u00e9todo matricial de la rigidez. En el caso de que b >  2n-3 las celos\u00edas de denominan complejas.Celos\u00edas tridimensionales[editar]Para las celos\u00edas tridimensionales est\u00e1ticamente determinadas puede emplearse la versi\u00f3n tridimensional del m\u00e9todo de los nudos. Para estructuras hiperest\u00e1ticas pueden emplearse diversos m\u00e9todos matriciales.Referencias[editar]\u2191 Fat\u00e1s, Guillermo; Borr\u00e1s, Gonzalo (1993). Diccionario de t\u00e9rminos de Arte. Alianza.Ediciones del Prado. ISBN\u00a084-7838-388-3.\u00a0Enlaces externos[editar]"},{"@context":"http:\/\/schema.org\/","@type":"BreadcrumbList","itemListElement":[{"@type":"ListItem","position":1,"item":{"@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/es\/wiki01\/#breadcrumbitem","name":"Enzyklop\u00e4die"}},{"@type":"ListItem","position":2,"item":{"@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/es\/wiki01\/2020\/08\/04\/armadura-estructura-wikipedia-la-enciclopedia-libre\/#breadcrumbitem","name":"Armadura (estructura) – Wikipedia, la enciclopedia libre"}}]}]