Descarga la aplicación para disfrutar aún más
Vista previa del material en texto
ESTABILIDAD ESFUERZOS INTERNOS EN ESFUERZOS INTERNOS EN RETICULADOS ESPACIALESRETICULADOS ESPACIALES Profesor Titular Esp. Ing. Miriam Lopez Profesor Adjunto Dr. Ing. Gustavo Gioacchini RETICULADOS ESPACIALES • Son aquéllos cuyas barras no están contenidas en un plano y tienen capacidad para soportar fuerzas dirigidas en cualquier dirección del espacio. • Son aquéllos cuyas barras no están contenidas en un plano y tienen capacidad para soportar fuerzas dirigidas en cualquier dirección del espacio. RETICULADOS ESPACIALES • Se presentan en grúas, cúpulas reticulares, agujas, etc... .- RETICULADOS ESPACIALES RETICULADOS ESPACIALES RETICULADOS ESPACIALES ESTRUCTURAS DESARMABLES ESTRUCTURAS DESARMABLES • Las hipótesis para determinar los esfuerzos que se originan en sus barras al ser solicitada la estructura por un sistema de fuerzas dado, son las mismas que se formularon para reticulados planos: 1. nudos articulados sin rozamiento y 2. fuerzas aplicadas en los nudos. RETICULADOS ESPACIALES • Las hipótesis para determinar los esfuerzos que se originan en sus barras al ser solicitada la estructura por un sistema de fuerzas dado, son las mismas que se formularon para reticulados planos: 1. nudos articulados sin rozamiento y 2. fuerzas aplicadas en los nudos. • Por su proceso de generación se clasifican en: 1. simples, 2. compuestos y 3. complejos. RETICULADOS ESPACIALES • Por su proceso de generación se clasifican en: 1. simples, 2. compuestos y 3. complejos. RETICULADOS ESPACIALES SIMPLES RETICULADOS ESPACIALES SIMPLES • Tres barras rígidas articuladas entre sí formando un triángulo 1.2.3, constituyen un conjunto plano indeformable, Fig. 1. RETICULADOS ESPACIALES • Tres barras rígidas articuladas entre sí formando un triángulo 1.2.3, constituyen un conjunto plano indeformable, Fig. 1. Fig. 1 • Si en los tres nudos articulamos tres nuevas barras no coplanares que, a su vez, se articulan entre sí formando un nuevo nudo 4, éste quedará rígidamente vinculado a los otros tres. RETICULADOS ESPACIALES • Si en los tres nudos articulamos tres nuevas barras no coplanares que, a su vez, se articulan entre sí formando un nuevo nudo 4, éste quedará rígidamente vinculado a los otros tres. Fig. 1 • El tetraedro obtenido se comportará como un cuerpo rígido. • Tendrá en consecuencia seis grados de libertad en el espacio. RETICULADOS ESPACIALES • El tetraedro obtenido se comportará como un cuerpo rígido. • Tendrá en consecuencia seis grados de libertad en el espacio. Fig. 1 • Si en tres nudos del tetraedro, 1.2.4, articulamos tres nuevas barras no coplanares que articuladas entre sí forman un nuevo nudo (5), se obtiene un poliedro también rígido y con seis grados de libertad. RETICULADOS ESPACIALES • Si en tres nudos del tetraedro, 1.2.4, articulamos tres nuevas barras no coplanares que articuladas entre sí forman un nuevo nudo (5), se obtiene un poliedro también rígido y con seis grados de libertad. Fig. 2 • Si en tres nudos del tetraedro, 1.2.4, articulamos tres nuevas barras no coplanares que articuladas entre sí forman un nuevo nudo (5), se obtiene un poliedro también rígido y con seis grados de libertad. RETICULADOS ESPACIALES • Si en tres nudos del tetraedro, 1.2.4, articulamos tres nuevas barras no coplanares que articuladas entre sí forman un nuevo nudo (5), se obtiene un poliedro también rígido y con seis grados de libertad. Fig. 2 RETICULADOS ESPACIALES • La estructura que se engendra se llama armadura (o genéricamente reticulado) espacial simple. Fig. 2 • La estructura que se engendra se llama armadura (o genéricamente reticulado) espacial simple. RETICULADOS ESPACIALES • La estructura que se engendra se llama armadura (o genéricamente reticulado) espacial simple. Fig. 2 • La estructura que se engendra se llama armadura (o genéricamente reticulado) espacial simple. RETICULADOS ESPACIALES • b = 6 • v = 4 • b= 6 + 3n • v = 4 + n Fig. 3 RETICULADOS ESPACIALES • b = 6 • v = 4 • b= 6 + 3n • v = 4 + n Fig. 3 RETICULADOS ESPACIALES • b = 6 • v = 4 • b= 6 + 3n • v = 4 + n Fig. 3 RETICULADOS ESPACIALES • b = 6 • v = 4 • b= 6 + 3n • v = 4 + n Fig. 3 • b= 6 + 3n • v = 4 + n RETICULADOS ESPACIALES Despejando “n” de la segunda ecuación y sustituyendo en la primera, b = 6 + 3 ( v - 4 ) = 3v - 6 Despejando “n” de la segunda ecuación y sustituyendo en la primera, b = 6 + 3 ( v - 4 ) = 3v - 6 b = 3v - 6resulta: Esta ecuación expresa la condición de rigidez del reticulado en base a la relación que debe existir entre la cantidad de barras y de nudo que posee. RETICULADOS ESPACIALES b = 3v - 6 Si el reticulado espacial es simple esta condición es necesaria y suficiente. Para fijarlo a tierra debemos colocarle tantos vínculos simples como grados de libertad posea, es decir seis. Si el reticulado espacial es simple esta condición es necesaria y suficiente. Para fijarlo a tierra debemos colocarle tantos vínculos simples como grados de libertad posea, es decir seis. • El sistema reticular espacial simple caracterizado por: b = 3v - 6 y por = 6, lo que constituye un sistema estáticamente determinado. • Efectivamente el número de incógnitas que se presentan en el sistema es: I = b + = 3v - 6 + 6 = 3v I = 3 v RETICULADOS ESPACIALES • El sistema reticular espacial simple caracterizado por: b = 3v - 6 y por = 6, lo que constituye un sistema estáticamente determinado. • Efectivamente el número de incógnitas que se presentan en el sistema es: I = b + = 3v - 6 + 6 = 3v I = 3 v RETICULADOS ESPACIALES • Si se separa un nudo, cortando las barras que lo vinculan al resto del sistema reticular, y se aplican las fuerzas externas que en él actúan y los esfuerzos internos correspondientes a las barras seccionadas, se estará ante un sistema de fuerzas espaciales concurrentes a un nudo que, por encontrarse en equilibrio, cumplirá las tres siguientes condiciones: • X = 0 • Y = 0 • Z = 0 • Si se separa un nudo, cortando las barras que lo vinculan al resto del sistema reticular, y se aplican las fuerzas externas que en él actúan y los esfuerzos internos correspondientes a las barras seccionadas, se estará ante un sistema de fuerzas espaciales concurrentes a un nudo que, por encontrarse en equilibrio, cumplirá las tres siguientes condiciones: • X = 0 • Y = 0 • Z = 0 Fig. 5 RETICULADOS ESPACIALES • Si se separa un nudo, cortando las barras que lo vinculan al resto del sistema reticular, y se aplican las fuerzas externas que en él actúan y los esfuerzos internos correspondientes a las barras seccionadas, se estará ante un sistema de fuerzas espaciales concurrentes a un nudo que, por encontrarse en equilibrio, cumplirá las tres siguientes condiciones: • X = 0 • Y = 0 • Z = 0 • Si se separa un nudo, cortando las barras que lo vinculan al resto del sistema reticular, y se aplican las fuerzas externas que en él actúan y los esfuerzos internos correspondientes a las barras seccionadas, se estará ante un sistema de fuerzas espaciales concurrentes a un nudo que, por encontrarse en equilibrio, cumplirá las tres siguientes condiciones: • X = 0 • Y = 0 • Z = 0 Fig. 5 RETICULADOS ESPACIALES • Si se separa un nudo, cortando las barras que lo vinculan al resto del sistema reticular, y se aplican las fuerzas externas que en él actúan y los esfuerzos internos correspondientes a las barras seccionadas, se estará ante un sistema de fuerzas espaciales concurrentes a un nudo que, por encontrarse en equilibrio, cumplirá las tres siguientes condiciones: • X = 0 • Y = 0 • Z = 0 • Si se separa un nudo, cortando las barras que lo vinculan al resto del sistema reticular, y se aplican las fuerzas externas que en él actúan y los esfuerzos internos correspondientes alas barras seccionadas, se estará ante un sistema de fuerzas espaciales concurrentes a un nudo que, por encontrarse en equilibrio, cumplirá las tres siguientes condiciones: • X = 0 • Y = 0 • Z = 0 Fig. 5 • Para el total de los nudos se dispondrá de: E = 3v ecuaciones de equilibrio, que es igual al de incógnitas, I = 3v RETICULADOS ESPACIALES Resulta: E = I El planteo de un sistema de 3v (3 ecuaciones por nudo), permite determinar las incógnitas. Resulta: E = I RETICULADOS ESPACIALES Determinación de Esfuerzos Internos METODOS DE RESOLUCIÓN 1- DE LOS NUDOS 2- DE LAS SECCIONES 3- HENNEBERG 4- COMPUTACIONALES RETICULADOS ESPACIALES METODOS DE RESOLUCIÓN 1- DE LOS NUDOS 2- DE LAS SECCIONES 3- HENNEBERG 4- COMPUTACIONALES METODOS DE RESOLUCIÓN 1- NUDOS El método de los nudos va resolviendo nudo a nudo en forma similar al expuesto para los sistemas planos. RETICULADOS ESPACIALES METODOS DE RESOLUCIÓN 1- NUDOS El método de los nudos va resolviendo nudo a nudo en forma similar al expuesto para los sistemas planos. • Se comienza fijando una terna de ejes ortogonales (x,y,z) al cual se refieren los nudos y los puntos de aplicación de las cargas, estableciendo sus coordenadas. RETICULADOS ESPACIALES • Se comienza fijando una terna de ejes ortogonales (x,y,z) al cual se refieren los nudos y los puntos de aplicación de las cargas, estableciendo sus coordenadas. Xi = F1 cos a1+ F2 cos a2 + F3 cos a3 + X = 0 Yi = F1 cos b1 + F2 cos b2 + F3 cos b3 + Y = 0 Zi = F1 cos g1 + F2 cos g2 + F3 cos g3 + Z = 0 • Se calculan los cosenos directores de todas las barras y rectas de acción de las fuerzas externas, activas y reactivas; estas últimas quedan fijadas por el tipo de vínculos que enlazan la estructura a tierra. RETICULADOS ESPACIALES • Se calculan los cosenos directores de todas las barras y rectas de acción de las fuerzas externas, activas y reactivas; estas últimas quedan fijadas por el tipo de vínculos que enlazan la estructura a tierra. COSENOS DIRECTORES i A i A AiAiAi A i A AB z AB y zzyyxx xx i i i i 222 ii i z cosycos )()()( x AB xcos gb a • Se determinan las seis componentes rectangulares de las reacciones externas utilizando las seis ecuaciones generales de equilibrio de la estructura total. RETICULADOS ESPACIALES • Se determinan las seis componentes rectangulares de las reacciones externas utilizando las seis ecuaciones generales de equilibrio de la estructura total. Xi = 0 Yi = 0 Zi = 0 Mx = 0 My = 0 Mz = 0 ESTRUCTURA ESPACIAL CARGAS EN NUDOS REACCIONES Fig. 4 X = 0 Y = 0 Z = 0 MX = 0 MY = 0 MZ = 0 • Se inicia el cálculo de las fuerzas internas en las barras en un nudo al cual concurren sólo tres barras empleando las tres ecuaciones de equilibrio del nudo. RETICULADOS ESPACIALES • Se inicia el cálculo de las fuerzas internas en las barras en un nudo al cual concurren sólo tres barras empleando las tres ecuaciones de equilibrio del nudo. X = 0 Y = 0 Z = 0 RETICULADOS ESPACIALES • Conviene suponer las barras traccionadas en forma similar a la aplicada en los reticulados planos. X = 0 Y = 0 Z = 0 • Conviene suponer las barras traccionadas en forma similar a la aplicada en los reticulados planos. RETICULADOS ESPACIALES X = 0 Y = 0 Z = 0 P3 S1 S2 NUDO 3 P3X + S1 COS a1+ S2 COS a2+ S3 COS a3 = 0 P3Y + S1 COS b1+ S2 COS b2 + S3 COS b3 = 0 P3Z + S1 COS g1 + S2 COS g2 + S3 COS g3 = 0 S2 S3 RETICULADOS ESPACIALES • Se prosigue con nudos (preferentemente adyacentes) en los que sólo se desconozca el esfuerzo en tres barras utilizando los resultados obtenidos en el paso anterior. • Continuando de esta forma se resuelven todos los nudos del reticulado. X = 0 Y = 0 Z = 0 • Se prosigue con nudos (preferentemente adyacentes) en los que sólo se desconozca el esfuerzo en tres barras utilizando los resultados obtenidos en el paso anterior. • Continuando de esta forma se resuelven todos los nudos del reticulado. S3 RETICULADOS ESPACIALES Formulación Matricial del análisis de un reticulado Dy RETICULADOS ESPACIALES A B C x z o Dy RETICULADOS ESPACIALES 1 A B C2 3 x z o 4 5 6 Dy RETICULADOS ESPACIALES b = 3v - 6 b = 3*4 - 6 Barras b 1 A B C2 3 x z o 4 5 6b = 3*4 - 6 b = 12 - 6= 6 Dy RETICULADOS ESPACIALES PD Vínculos S1 A B CS2 S3 x z o S4 S5 S6 RAX RAZ RAY RBY RBX RCY Vínculos = 6 ESTRUCTURA ESPACIAL CARGAS EN NUDOS REACCIONES Fig. 4 Dy RETICULADOS ESPACIALES PD ESFUERZOS S S1 A B CS2 S3 x z o S4 S5 S6 RAX RAZ RAY RBY RBX RCY ESFUERZOS S Dy RETICULADOS ESPACIALES PD S1 A B CS2 S3 x z o S4 S5 S6 RAX RAZ RAY RBY RBX RCY Dy RETICULADOS ESPACIALES PD S1 A B CS2 S3 x z o S4 S5 S6 RAX RAZ RAY RBY RBX RCY Dy RETICULADOS ESPACIALES PD S1 A B CS2 S3 x z o S4 S5 S6 RAX RAZ RAY RBY RBX RCY Dy RETICULADOS ESPACIALES PD S1 A B CS2 S3 x z o S4 S5 S6 RAX RAZ RAY RBY RBX RCY Dy RETICULADOS ESPACIALES PD S1 A B CS2 S3 x z o S4 S5 S6 RAX RAZ RAY RBY RBX RCY Dy RETICULADOS ESPACIALES PD S1 A B CS2 S3 x z o S4 S5 S6 RAX RAZ RAY RBY RBX RCY Dy RETICULADOS ESPACIALES PD S1 A B CS2 S3 x z o S4 S5 S6 RAX RAZ RAY RBY RBX RCY Dy RETICULADOS ESPACIALES PD S1 A B CS2 S3 x z o S4 S5 S6 RAX RAZ RAY RBY RBX RCY Dy RETICULADOS ESPACIALES PD S1 A B CS2 S3 x z o S4 S5 S6 RAX RAZ RAY RBY RBX RCY Dy RETICULADOS ESPACIALES PD S1 A B CS2 S3 x z o S4 S5 S6 RAX RAZ RAY RBY RBX RCY Dy RETICULADOS ESPACIALES PD ESFUERZOS S S1 A B CS2 S3 x z o S4 S5 S6 RAX RAZ RAY RBY RBX RCY ESFUERZOS S S1 S1 A D CS2 S3 y D S4 S5 S6 PDX PDZ PDY RETICULADOS ESPACIALES B S3 x z o A S4 PAX PAZ PAY NUDO A S X = 0 PAX + S1 . COS a1A = 0 S Y = 0 PAY + S1 . COS b1A = 0 S Z = 0 PAZ + S1 . COS g1A = 0 RETICULADOS ESPACIALES NUDO A S X = 0 PAX + S1 . COS a1A = 0 S Y = 0 PAY + S1 . COS b1A = 0 S Z = 0 PAZ + S1 . COS g1A = 0 NUDO D S X = 0 PDX + S1 . COS a1D = 0 S Y = 0 PDY + S1 . COS b1D = 0 S Z = 0 PDZ + S1 . COS g1D = 0 NUDO A PAX + S1 . COS a1A = 0 PAY + S1 . COS b1A = 0 PAZ + S1 . COS g1A = 0 PAX COS a1A PAY + COS b1A . S1 = 0 PAZ COS g1A RETICULADOS ESPACIALES NUDO D PDX + S1 . COS a1D = 0 PDY + S1 . COS b1D = 0 PDZ + S1 . COS g1D = 0 PDX COS a1D PDY + COS b1D . S1 = 0 PDZ COS g1D NUDO A PAX + S1 . COS a1A = 0 PAY + S1 . COS b1A = 0 PAZ + S1 . COS g1A = 0 PAX COS a1A 0 PAY + COS b1A . S1 = 0 PAZ COS g1A 0 RETICULADOS ESPACIALES NUDO A PAX + S1 COS a1A+ S2 COS a2A+ S3 COS a3A = 0 PAY + S1 COS b1A+ S2 COS b2A + S3 COS b3A = 0 PAZ + S1 COS g1A + S2 COS g2A + S3 COS g3A = 0 PAX COS a1A COS a2A COS a3A S1 0 PAY + COS b1A COS b2A COS b3A . S2 = 0 PAZ COS g1A COS g2A COS g3A S3 0 RETICULADOS ESPACIALES NUDO A PAX COS a1A COS a2A COS a3A S1 0 PAY + COS b1A COS b2A COS b3A . S2 = 0 PAZ COS g1A COS g2A COS g3A S3 0 Para n barras S1 PAX COS a1A COS a2A COS a3A .... .... COS anA S2 0 PAY + COS b1A COS b2A COS b3A …. …. COS bnA . S3 = 0 PAZ COS g1A COS g2A COS g3A …. .… COS gnA . 0 . Sn Para n barras S1 PAX COS a1A COS a2A COS a3A .... .... COS anA S2 0 PAY + COS b1A COS b2A COS b3A …. …. COS bnA . S3 = 0 PAZ COS g1A COS g2A COS g3A …. .… COS gnA . 0 . Sn Para una estructura completa P + T . I = 0 Despejando -1 I = - T . P RETICULADOS ESPACIALES Expresión matricial: -1 I = - T . P La matriz T se denomina “matriz de transformación” (deesfuerzos en las barras en fuerzas nodales) Cada columna representa una Barra. Está formada por los cosenos directores de las barras. En ella se toma a las componentes de las reacciones como esfuerzos en bielas que reemplazan a los vínculos Cada fila representa una ecuación de equilibrio en el nudo y en la dirección correspondiente. Dy RETICULADOS ESPACIALES PD Datos: Carga PDX, PDY, PDZ Coordenadas A, B, C, D Vínculos S1 A B CS2 S3 x z o S4 S5 S6 RAX RAZ RAY RBY RBX RCY Nudos Comp. P X 0 A Y 0 Z 0 X 0 B Y 0 VECTOR P RETICULADOS ESPACIALES -1 I = - T . P B Y 0 Z 0 X 0 C Y 0 Z 0 X PX D Y PY Z PZ Nudos Comp. P X 0 A Y 0 Z 0 X 0 B Y 0 VECTOR P RETICULADOS ESPACIALES I S1 S2 S3 S4 S5 VECTOR I-1 I = - T . P B Y 0 Z 0 X 0 C Y 0 Z 0 X PX D Y PY Z PZ S5 S6 RAX RAY RAZ RBX RBY RCY • Matriz T RETICULADOS ESPACIALES Cada columna representa una Barra. Está formada por los cosenos directores de las barras. Cada fila representa una ecuación de equilibrio en el nudo y en la dirección correspondiente. RETICULADOS ESPACIALES NUDO A N EC S1 S2 S3 S4 S5 S6 RAX RAY RAZ RBX RBY RCY X A Y Z MATRIZ T RETICULADOS ESPACIALES -1 I = - T . P Z X B Y Z X C Y Z X D Y Z N EC S1 S2 S3 S4 S5 S6 RAX RAY RAZ RBX RBY RCY X 0 0 0 0 0 0 0 0 A Y 0 0 0 0 0 0 0 0 Z 0 0 0 0 0 0 0 0 MATRIZ T RETICULADOS ESPACIALES -1 I = - T . P Z 0 0 0 0 0 0 0 0 X B Y Z X C Y Z X D Y Z N EC S1 S2 S3 S4 S5 S6 RAX RAY RAZ RBX RBY RCY X 0 0 0 1 0 0 0 0 0 A Y 0 0 0 0 1 0 0 0 0 Z 0 0 0 0 0 1 0 0 0 MATRIZ T RETICULADOS ESPACIALES -1 I = - T . P Z 0 0 0 0 0 1 0 0 0 X B Y Z X C Y Z X D Y Z N EC S1 S2 S3 S4 S5 S6 RAX RAY RAZ RBX RBY RCY X COS a1A COS a2A COS a3A 0 0 0 1 0 0 0 0 0 A Y COS b1A COS b2A COS b3A 0 0 0 0 1 0 0 0 0 Z COS g1A COS g2A COS g3A 0 0 0 0 0 1 0 0 0 MATRIZ T RETICULADOS ESPACIALES -1 I = - T . P Z COS g1A COS g2A COS g3A 0 0 0 0 0 1 0 0 0 X B Y Z X C Y Z X D Y Z RETICULADOS ESPACIALES NUDO B N EC S1 S2 S3 S4 S5 S6 RAX RAY RAZ RBX RBY RCY X COS a1A COS a2A COS a3A 0 0 0 1 0 0 0 0 0 A Y COS b1A COS b2A COS b3A 0 0 0 0 1 0 0 0 0 Z COS g1A COS g2A COS g3A 0 0 0 0 0 1 0 0 0 MATRIZ T RETICULADOS ESPACIALES -1 I = - T . P Z COS g1A COS g2A COS g3A 0 0 0 0 0 1 0 0 0 X B Y Z X C Y Z X D Y Z N EC S1 S2 S3 S4 S5 S6 RAX RAY RAZ RBX RBY RCY X COS a1A COS a2A COS a3A 0 0 0 1 0 0 0 0 0 A Y COS b1A COS b2A COS b3A 0 0 0 0 1 0 0 0 0 Z COS g1A COS g2A COS g3A 0 0 0 0 0 1 0 0 0 MATRIZ T RETICULADOS ESPACIALES -1 I = - T . P Z COS g1A COS g2A COS g3A 0 0 0 0 0 1 0 0 0 X 0 0 0 0 0 0 0 0 B Y 0 0 0 0 0 0 0 0 Z 0 0 0 0 0 0 0 0 0 X C Y Z X D Y Z N EC S1 S2 S3 S4 S5 S6 RAX RAY RAZ RBX RBY RCY X COS a1A COS a2A COS a3A 0 0 0 1 0 0 0 0 0 A Y COS b1A COS b2A COS b3A 0 0 0 0 1 0 0 0 0 Z COS g1A COS g2A COS g3A 0 0 0 0 0 1 0 0 0 MATRIZ T RETICULADOS ESPACIALES -1 I = - T . P Z COS g1A COS g2A COS g3A 0 0 0 0 0 1 0 0 0 X 0 0 0 0 0 0 1 0 0 B Y 0 0 0 0 0 0 0 1 0 Z 0 0 0 0 0 0 0 0 0 X C Y Z X D Y Z N EC S1 S2 S3 S4 S5 S6 RAX RAY RAZ RBX RBY RCY X COS a1A COS a2A COS a3A 0 0 0 1 0 0 0 0 0 A Y COS b1A COS b2A COS b3A 0 0 0 0 1 0 0 0 0 Z COS g1A COS g2A COS g3A 0 0 0 0 0 1 0 0 0 MATRIZ T RETICULADOS ESPACIALES -1 I = - T . P Z COS g1A COS g2A COS g3A 0 0 0 0 0 1 0 0 0 X 0 0 COS a3B COS a4B COS a5B 0 0 0 0 1 0 0 B Y 0 0 COS b3B COS b4B COS b5B 0 0 0 0 0 1 0 Z 0 0 COS g3B COS g4B COS g5B 0 0 0 0 0 0 0 X C Y Z X D Y Z RETICULADOS ESPACIALES NUDO C N EC S1 S2 S3 S4 S5 S6 RAX RAY RAZ RBX RBY RCY X COS a1A COS a2A COS a3A 0 0 0 1 0 0 0 0 0 A Y COS b1A COS b2A COS b3A 0 0 0 0 1 0 0 0 0 Z COS g1A COS g2A COS g3A 0 0 0 0 0 1 0 0 0 MATRIZ T RETICULADOS ESPACIALES -1 I = - T . P Z COS g1A COS g2A COS g3A 0 0 0 0 0 1 0 0 0 X 0 0 COS a3B COS a4B COS a5B 0 0 0 0 1 0 0 B Y 0 0 COS b3B COS b4B COS b5B 0 0 0 0 0 1 0 Z 0 0 COS g3B COS g4B COS g5B 0 0 0 0 0 0 0 X C Y Z X D Y Z N EC S1 S2 S3 S4 S5 S6 RAX RAY RAZ RBX RBY RCY X COS a1A COS a2A COS a3A 0 0 0 1 0 0 0 0 0 A Y COS b1A COS b2A COS b3A 0 0 0 0 1 0 0 0 0 Z COS g1A COS g2A COS g3A 0 0 0 0 0 1 0 0 0 MATRIZ T RETICULADOS ESPACIALES -1 I = - T . P Z COS g1A COS g2A COS g3A 0 0 0 0 0 1 0 0 0 X 0 0 COS a3B COS a4B COS a5B 0 0 0 0 1 0 0 B Y 0 0 COS b3B COS b4B COS b5B 0 0 0 0 0 1 0 Z 0 0 COS g3B COS g4B COS g5B 0 0 0 0 0 0 0 X 0 0 0 0 0 0 0 0 0 C Y 0 0 0 0 0 0 0 0 Z 0 0 0 0 0 0 0 0 0 X D Y Z N EC S1 S2 S3 S4 S5 S6 RAX RAY RAZ RBX RBY RCY X COS a1A COS a2A COS a3A 0 0 0 1 0 0 0 0 0 A Y COS b1A COS b2A COS b3A 0 0 0 0 1 0 0 0 0 Z COS g1A COS g2A COS g3A 0 0 0 0 0 1 0 0 0 MATRIZ T RETICULADOS ESPACIALES -1 I = - T . P Z COS g1A COS g2A COS g3A 0 0 0 0 0 1 0 0 0 X 0 0 COS a3B COS a4B COS a5B 0 0 0 0 1 0 0 B Y 0 0 COS b3B COS b4B COS b5B 0 0 0 0 0 1 0 Z 0 0 COS g3B COS g4B COS g5B 0 0 0 0 0 0 0 X 0 0 0 0 0 0 0 0 0 C Y 0 0 0 0 0 0 0 0 1 Z 0 0 0 0 0 0 0 0 0 X D Y Z N EC S1 S2 S3 S4 S5 S6 RAX RAY RAZ RBX RBY RCY X COS a1A COS a2A COS a3A 0 0 0 1 0 0 0 0 0 A Y COS b1A COS b2A COS b3A 0 0 0 0 1 0 0 0 0 Z COS g1A COS g2A COS g3A 0 0 0 0 0 1 0 0 0 MATRIZ T RETICULADOS ESPACIALES -1 I = - T . P Z COS g1A COS g2A COS g3A 0 0 0 0 0 1 0 0 0 X 0 0 COS a3B COS a4B COS a5B 0 0 0 0 1 0 0 B Y 0 0 COS b3B COS b4B COS b5B 0 0 0 0 0 1 0 Z 0 0 COS g3B COS g4B COS g5B 0 0 0 0 0 0 0 X 0 COS a2C 0 COS a4C 0 COS a6C 0 0 0 0 0 0 C Y 0 COS b2C 0 COS b4C 0 COS b6C 0 0 0 0 0 1 Z 0 COS g2C 0 COS g4C 0 COS g6C 0 0 0 0 0 0 X D Y Z RETICULADOS ESPACIALES NUDO D N EC S1 S2 S3 S4 S5 S6 RAX RAY RAZ RBX RBY RCY X COS a1A COS a2A COS a3A 0 0 0 1 0 0 0 0 0 A Y COS b1A COS b2A COS b3A 0 0 0 0 1 0 0 0 0 Z COS g1A COS g2A COS g3A 0 0 0 0 0 1 0 0 0 MATRIZ T RETICULADOS ESPACIALES -1 I = - T . P Z COS g1A COS g2A COS g3A 0 0 0 0 0 1 0 0 0 X 0 0 COS a3B COS a4B COS a5B 0 0 0 0 1 0 0 B Y 0 0 COS b3B COS b4B COS b5B 0 0 0 0 0 1 0 Z 0 0 COS g3B COS g4B COS g5B 0 0 0 0 0 0 0 X 0 COS a2C 0 COS a4C 0 COS a6C 0 0 0 0 0 0 C Y 0 COS b2C 0 COS b4C 0 COS b6C 0 0 0 0 0 1 Z 0 COS g2C 0 COS g4C 0 COS g6C 0 0 0 0 0 0 X D Y Z N EC S1 S2 S3 S4 S5 S6 RAX RAY RAZ RBX RBY RCY X COS a1A COS a2A COS a3A 0 0 0 1 0 0 0 0 0 A Y COS b1A COS b2A COS b3A 0 0 0 0 1 0 0 0 0 Z COS g1A COS g2A COS g3A 0 0 0 0 0 1 0 0 0 MATRIZ T RETICULADOS ESPACIALES -1 I = - T . P Z COS g1A COS g2A COS g3A 0 0 0 0 0 1 0 0 0 X 0 0 COS a3B COS a4B COS a5B 0 0 0 0 1 0 0 B Y 0 0 COS b3B COS b4B COS b5B 0 0 0 0 0 1 0 Z 0 0 COS g3B COS g4B COS g5B 0 0 0 0 0 0 0 X 0 COS a2C 0 COS a4C 0 COS a6C 0 0 0 0 0 0 C Y 0 COS b2C 0 COS b4C 0 COS b6C 0 0 0 0 0 1 Z 0 COS g2C 0 COS g4C 0 COS g6C 0 0 0 0 0 0 X 0 0 0 0 0 0 0 0 0 D Y 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Z 0 0 0 0 0 0 0 0 0 N EC S1 S2 S3 S4 S5 S6 RAX RAY RAZ RBX RBY RCY X COS a1A COS a2A COS a3A 0 0 0 1 0 0 0 0 0 A Y COS b1A COS b2A COS b3A 0 0 0 0 1 0 0 0 0 Z COS g1A COS g2A COS g3A 0 0 0 0 0 1 0 0 0 MATRIZ T RETICULADOS ESPACIALES -1 I = - T . P Z COS g1A COS g2A COS g3A 0 0 0 0 0 1 0 0 0 X 0 0 COS a3B COS a4B COS a5B 0 0 0 0 1 0 0 B Y 0 0 COS b3B COS b4B COS b5B 0 0 0 0 0 1 0 Z 0 0 COS g3B COS g4B COS g5B 0 0 0 0 0 0 0 X 0 COS a2C 0 COS a4C 0 COS a6C 0 0 0 0 0 0 C Y 0 COS b2C 0 COS b4C 0 COS b6C 0 0 0 0 0 1 Z 0 COS g2C 0 COS g4C 0 COS g6C 0 0 0 0 0 0 X COS a1D 0 0 0 COS a5D COS a6D 0 0 0 0 0 0 D Y COS b1D 0 0 0 COS b5D COS b6D 0 0 0 0 0 0 Z COS g1D 0 0 0 COS g5D COS g6D 0 0 0 0 0 0 COS a1A COS a2A COS a3A 0 0 0 1 0 0 0 0 0 COS b1A COS b2A COS b3A 0 0 0 0 1 0 0 0 0 COS g1A COS g2A COS g3A 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 COS a3B COS a4B COS a5B 0 0 0 0 1 0 0 -1 I = - T . P S1 S2 S3 S4 0 0 0 0 I T PCOS a3B COS a4B COS a5B 0 0 COS b3B COS b4B COS b5B 0 0 0 0 0 1 0 0 0 COS g3B COS g4B COS g5B 0 0 0 0 0 0 0 0 COS a2C 0 COS a4C 0 COS a6C 0 0 0 0 0 0 0 COS b2C 0 COS b4C 0 COS b6C 0 0 0 0 0 1 0 COS g2C 0 COS g4C 0 COS g6C 0 0 0 0 0 0 COS a1D 0 0 0 COS a5D COS a6D 0 0 0 0 0 0 COS b1D 0 0 0 COS b5D COS b6D 0 0 0 0 0 0 COS g1D 0 0 0 COS g5D COS g6D 0 0 0 0 0 0 S5 S6 RAX RAY RAZ RBX RBY RCY 0 0 0 0 0 PX PY PZ COS a1A COS a2A COS a3A 0 0 0 1 0 0 0 0 0 COS b1A COS b2A COS b3A 0 0 0 0 1 0 0 0 0 COS g1A COS g2A COS g3A 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 COS a3B COS a4B COS a5B 0 0 0 0 1 0 0 -1 I = - T . P S1 S2 S3 S4 0 0 0 0 I T P SIGNO COS a3B COS a4B COS a5B 0 0 COS b3B COS b4B COS b5B 0 0 0 0 0 1 0 0 0 COS g3B COS g4B COS g5B 0 0 0 0 0 0 0 0 COS a2C 0 COS a4C 0 COS a6C 0 0 0 0 0 0 0 COS b2C 0 COS b4C 0 COS b6C 0 0 0 0 0 1 0 COS g2C 0 COS g4C 0 COS g6C 0 0 0 0 0 0 COS a1D 0 0 0 COS a5D COS a6D 0 0 0 0 0 0 COS b1D 0 0 0 COS b5D COS b6D 0 0 0 0 0 0 COS g1D 0 0 0 COS g5D COS g6D 0 0 0 0 0 0 S5 S6 RAX RAY RAZ RBX RBY RCY 0 0 0 0 0 PX PY PZ RETICULADOS ESPACIALES RETICULADOS ESPACIALES Continúa Práctica RETICULADOS ESPACIALES COMPUESTOS PROXIMO TEMA: RETICULADOS ESPACIALES COMPUESTOS RETICULADOS ESPACIALES COMPLEJOS RETICULADOS ESPACIALES COMPUESTOS RETICULADOS ESPACIALES COMPUESTOS • Otro modo de engendrar estructuras reticulares en el espacio consiste en unir entre sí , mediante seis barras cinemáticamente eficientes, dos armaduras simples de modo que se forme un único reticulado compuesto. RETICULADOS ESPACIALES • Otro modo de engendrar estructuras reticulares en el espacio consiste en unir entre sí , mediante seis barras cinemáticamente eficientes, dos armaduras simples de modo que se forme un único reticulado compuesto. RETICULADOS ESPACIALES • La Fig. 6 representa dos estructuras en forma de tetraedro unidas por las barras 2-5, 2-7, 3-5, 3-6, 4-6, 4-7 COMPUESTO • La Fig. 6 representa dos estructuras en forma de tetraedro unidas por las barras 2-5, 2-7, 3-5, 3-6, 4-6, 4-7 Fig. 6 RETICULADOS ESPACIALES • La Fig. 6 representa dos estructuras en forma de tetraedro unidas por las barras 2-5, 2-7, 3-5, 3-6, 4-6, 4-7 COMPUESTO • La Fig. 6 representa dos estructuras en forma de tetraedro unidas por las barras 2-5, 2-7, 3-5, 3-6, 4-6, 4-7 Fig. 6 RETICULADOS ESPACIALES • La Fig. 6 representa dos estructuras en forma de tetraedro unidas por las barras 2-5, 2-7, 3-5, 3-6, 4-6, 4-7 COMPUESTO • La Fig. 6 representa dos estructuras en forma de tetraedro unidas por las barras 2-5, 2-7, 3-5, 3-6, 4-6, 4-7 Fig. 6 RETICULADOS ESPACIALES • La Fig. 6 representa dos estructuras en forma de tetraedro unidas por las barras 2-5, 2-7, 3-5, 3-6, 4-6, 4-7 COMPUESTO • La Fig. 6 representa dos estructuras en forma de tetraedro unidas por las barras 2-5, 2-7, 3-5, 3-6, 4-6, 4-7 Fig. 6 RETICULADOS ESPACIALES b1 = 3v1 - 6 b2 = 3v2 - 6 sumando: b1 + b2 = 3(v1 + v2)-12 Añadiendo las seis barras de enlace: b = b1 + b2 + 6 = = 3(v1 + v2 ) - 6 = 3v - 6 b =3v - 6 COMPUESTO b1 = 3v1 - 6 b2 = 3v2 - 6 sumando: b1 + b2 = 3(v1 + v2)-12 Añadiendo las seis barras de enlace: b = b1 + b2 + 6 = = 3(v1 + v2 ) - 6 = 3v - 6 b =3v - 6 Fig. 6 RETICULADOS ESPACIALES Resolución por el método de la secciones. Se corta la estructura en dos partes con un plano que no corte más de seis barras. Se considera el equilibrio de una de las partes de la estructura en la cual se ponen en evidencia los esfuerzos en las barras seccionadas que se suponen traccionadas. Se tiene a disposición un sistema de seis ecuaciones con seis incógnitas que resuelven el problema. COMPUESTO Resolución por el método de la secciones. Se corta la estructura en dos partes con un plano que no corte más de seis barras. Se considera el equilibrio de una de las partes de la estructura en la cual se ponen en evidencia los esfuerzos en las barras seccionadas que se suponen traccionadas. Se tiene a disposición un sistema de seis ecuaciones con seis incógnitas que resuelven el problema. Fig. 6 RETICULADOS ESPACIALES COMPLEJOS RETICULADOS ESPACIALES COMPLEJOS • Se llaman complejas las estructuras reticulares que no están engendradas ni por tetraedros sucesivos ni ligando entre sí dos estructuras simples. • Usualmente pueden considerarse obtenidas de estructuras simples sustituyendo una o varias barras por otras dispuestas de distinto modo. RETICULADOS ESPACIALES • Se llaman complejas las estructuras reticulares que no están engendradas ni por tetraedros sucesivos ni ligando entre sí dos estructuras simples. • Usualmente pueden considerarse obtenidas de estructuras simples sustituyendo una o varias barras por otras dispuestas de distinto modo. RETICULADOS ESPACIALES a) SIMPLE b) COMPLEJO RETICULADOS ESPACIALES a) SIMPLE b) COMPLEJO RETICULADOS ESPACIALES a) SIMPLE b) COMPLEJO RETICULADOS ESPACIALES a) SIMPLE b) COMPLEJO RETICULADOS ESPACIALES RETICULADOS ESPACIALES • Sustituyendo la barra 2-4 por una nueva barra en la posición 4-6. • El octaedro (b) es un reticulado complejo. • Sustituyendo la barra 2-4 por una nueva barra en la posición 4-6. • El octaedro (b) es un reticulado complejo. (b) RETICULADOS ESPACIALES •El número de barras que posee este reticulado, de acuerdo a su proceso de generación , queda dado por la expresión: b = 3v siendo v el número de nudos sin incluir como tales los puntos de vinculación a tierra. Si designamos como m el número de estos últimos, y ellos consisten en articulaciones esféricas (o sea enlaces de tercera especie) el número de vínculos simples externos, será: = 3m b + = 3 (v+m) I = b+ = 3v + 3m = 3(v+m)= 3 v’ I = 3 v’ E = 3 v’ •El número de barras que posee este reticulado, de acuerdo a su proceso de generación , queda dado por la expresión: b = 3v siendo v el número de nudos sin incluir como tales los puntos de vinculación a tierra. Si designamos como m el número de estos últimos, y ellos consisten en articulaciones esféricas (o sea enlaces de tercera especie) el número de vínculos simples externos, será: = 3m b + = 3 (v+m) I = b+ = 3v + 3m = 3(v+m)= 3 v’ I = 3 v’ E = 3 v’ (b) RETICULADOS ESPACIALES SIMPLE COMPLEJOS RETICULADOS ESPACIALES SIMPLE COMPLEJOS RETICULADOS ESPACIALES SIMPLE COMPLEJOS RETICULADOS ESPACIALES SIMPLE COMPLEJOS RETICULADOS ESPACIALES • Frecuentemente, las estructuras complejas no tienen ningún nudo en el que concurran sólo tres barras que permita comenzar el cálculo. • Emplear el método de Henneberg. • Frecuentemente, las estructuras complejas no tienen ningún nudo en el que concurran sólo tres barras que permita comenzar el cálculo. • Emplear el método de Henneberg. TORRE EIFFEL
Compartir