Fase 3 - Analisis de diseño

Tipos y caracteristicas de las armaduras
1. Las armaduras son estructuras ligeras que sirven para salvar grandes claros en techumbres de naves industriales y puentes por lo general esta hechas de barras de madera, aluminio y acero, entre otros materiales, formando triangulos. Sus elementos estan unidos en sus extremos mediante articulaciones, por lo que solo trabajan a tension o compresion; no toman momento y las cargas estan aplicadas en los nudos
  1. Tipos de armadura
  2. El calculo de una armadura consiste en obtener las fuerzas de tension y compresion que actuan en todas las barras. para ello, se utiliza una convencion de signos, la cual muestra la forma como debe representarse la fuerza que actua en la barra.
    2. Elementos que conforman son:
      1. Metodo Nudo
        Este metodo consiste en obtener primero las reacciones en los apoyos y despues asignar a cada nudo una letra consecutiva y dibujar un diagrama de cuerpo libre de cada uno de los nudos, aplicando todas las fuerzas que actuan sobre estos.
        Formulas
        Ejemplos
        Metodo de secciones
        Este metodo se utiliza comunmente cuando se tienen armadura muy grandes. Consiste en seccionar la armadura en el lugar donde se desean obtener las fuerzas de las barras. Tiene como requisito cortar al menos tres barras en la misma seccion.
        Ejemlos
        formula
Centros de gravedad
1. Una Caracteristica general de todos los cuerpos rigidos es que poseen un peso, de acuerdo con el volumen y material del que estan hechos. Su peso se encuentra distribuido en todo su volumen y se idealiza como un vector que apunta hacia el centro de la Tierra, debido a la fuerza de gravedad. Dicho vector tiene su punto de aplicacion en el centroide del cuerpo rigido. Se dice que en este punto el cuerpo se encuentra en equilibrio, pues la suma de momentos alrededor de los ejes x y y z es igual a cero
2. Centroides de areas
  1. Cuando se tienen areas simetricas, como el cuadrado, el rectagulo, el circulo, es muy facil determinar su centroide, solo basta con encontrar la interseccion entre sus ejes de simetria o dividir el area por la mitad en sentido vertical y horizontal.
    2. Formulas
Momento de inercia de un area
1. El momento de incercia es otra de las propiedades geometricas de las areas y los volumenes.
  1. Primero: Cuanto mayor es la masa de un objeto, mas dificil es ponerlo en rotacion o bien detener su rotacion alrededor de un eje.
  2. Segundo: El momento de inercia depende de la distribuccion de la masa del cuerpo rigido. Cuanto mayor es la distancia del centroide de la masa al eje, mayor sera su momento de inercia.
2. Momento polar de inercia
  1. El momento polar de la inercia
    1. El momento polar de inercia se utiliza normalmente en problemas relacionados con torsion de ejes de seccion trasversal circular y rotacion de cuerpos rigidos.
Radio de giro de un area
1. El radio de giro de un area se define como la distancia normal del eje al centroide; la cual, al elevarla al cuadrado y multiplicarla por el area, da el mismo valor que el momento de inercia del area alrededor de ese mismo eje. Se define con la siguiente expresion.
Teorema de steiner o de ejes paralelos
1. Consiste en transportar el momento de inercia de un area con respecto a un eje que pasa por su centroide hacia un eje paralelo arbitrario, por medio de la siguiente expresion.
2. Producto de inercia
  1. Se obtiene al integrar el producto de cada diferencial de area por las distancias normales xy y del centroide del area a los ejes coordinados centroidales
    1. El producto de inercia se utiliza en la construccion del circulo de Mohr's para la obtencion de los momentos principales de inercia del area con respecto al origen de los ejes principales
Modulo de seccion
1. El modulo de seccion es otra de las propiedades geometricas de las areas planas. Se define como el cociente ntre el momento de inercia y la distancia del centroide a la mas alejada en el eje x o en el eje y.
2. Cuando se utilizan perfiles estructurales de acero, que son de fabricacion estandar, por lo general se tienen disponibles tablas con las propiedades geometricas ya calculadas; asi que cuando se tiene una seccion compuesta por dos o mas de estos elemntos se utilizan los datos de la tablas y se sigue el procedimiento antes visto para el calculo de Lx,Ly,Rx,Ry, Sx y Sy.
  2. 1. Canal por nariz

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