Videos 3ra unidad parte 5

Armaduras

Las armaduras fueron creadas para desarrollar estructuras lo suficientemente fuertes para soportar cargas  muy pesadas empleando materiales de la forma mas eficiente posible. Es una estructura rígida formada pro una unión de varios elementos rectos. Algunas de sus características mas importantes son las siguientes:

• Los miembros de una armadura se conectan usando placas de refuerzo
• Las cargas se aplican en las articulaciones
• Cada miembro debe estar en equilibrio
  
• Las fuerzas que actúan en cada extremo de los miembros deben ser iguales y opuestos
• Pueden tener fuerzas de tensión o compresión

La forma básica de una armadura es un triangulo, los ángulos de este no podrán ser modificados si la longitud de los elementos se mantiene sin cambios convirtiéndola, en una forma muy estable capas de soportar cargas sin deformaciones en comparación a otras estructuras. El uso de triángulos en estructuras mas grandes recomienda agregar miembros extra para reducir aun mas los esfuerzos diagonales entre cada estructura.

"Algunos tipos de armaduras"

El análisis y diseño de una armadura esta determinado por la fuerza en cada uno de sus miembros, con el fin de verificar que estos son capases de soportar cargas sin llegar a tener una falla.

Existen dos métodos para el análisis de armaduras, el método de articulaciones y el de secciones. Para realizar uno se debe partir de realizar un diagrama de cuerpo libre con toda las cargas externas de la armadura y usar las tres ecuaciones de equilibrio para fuerza de reacción.

Posteriormente se calculan las fuerzas de cada uno de los miembros con ayuda de trigonometría estudiándolos como cuerpos libres. Para el método de secciones se usan los primeros pasos del análisis anterior con todas las cargas  y las ecuaciones de equilibrio para resolver las fuerzas de reacción. Después de plantear esto ultimo, se requiere de hacer un corte entre los miembros de interés de la armadura.

Para resolverlo se debe tomar en cuenta el corte a una gran cantidad de miembros ya que generan muchas incógnitas dificultando su calculo.

Teoría de fallas

La falla en materiales dúctiles ocurre cuando se comienza una deformación plástica en el material mientras que para los materiales frágiles ocurre cuando aparece una fractura.

La teoría de "Maxwell-Huber-Hencky- Von Mises" establece que el rendimiento de un material de delimita cuando la energía de distorsión máxima en un material es igual a la energía de distorsión al ceder dentro de una prueba de tracción. La energía de deformación es un elemento que esta relacionado con el efecto de estrés desviador.

Con ayuda de esta ecuación se puede determinar si este es mayor que el limite elástico del material, se predice que el material rendirá bastante. Esta teoría también hace mención de que el estrés de Von Mises es equivalente a un resultado común de un análisis de estrés junto a otros elementos finitos que permiten identificar en graficas las áreas con mayor riesgo de tener una falla. La teoría de Coulomb Morh se aplica a materiales frágiles considerando que la falla de estos es sensible a esfuerzos hidrostáticos capturando la diferencia entre tracción y compresión. Para comprender la mejor, se usan círculos de Mohr que corresponden a las fallas de tensión y compresión uní-axiales, también tienen una lineas tangentes entre ambos círculos que delimitan la falla que puede ocurrir en el material.