TIJERALES PLANAS

a. TIJERALES PLANOS ESTTICAMENTE DETERMINADAS:

Se llaman as si se aplican sucesivamente las ecuaciones de equilibrio mecnico, 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 2 condiciones

se llaman:

Isostaticidad Externa: Se calcula usando la ecuacin de la esttica.

Isostaticidad Interna: Cuando es posible determinar los esfuerzos internos de cada

una de las barras que forman la estructura, se requiere una cierta relacin entre el

nmero de barras y nudos.

Slo puede ser isosttica si est formada por nudos articulados y las barras slo transmiten

esfuerzos a otras barras en la direccin de su eje.

b. TIJERAL DE NUDOS RGIDOS:

Tipo de estructura Hiperesttica similar a un tijeral estticamente determinada pero

estructuralmente tiene barras trabajando en flexin.

Un nudo se llama rgido si una vez deformada la estructura el ngulo formado

inicialmente por todas las barras se mantiene a pesar de que globalmente

todo el nudo ha podido haber girado un ngulo finito.

Se puede probar que 2 tijerales de idntica geometra, siendo los nudos de una rigidos y los de

los otros articulados, cumplen que:

1. El tijeral de nudos articulados tiene esfuerzos axiales mayores que la de nudos rgidos.

2. El tijeral de nudos articulados es ms deformable.

3. El tijeral de nudos rgidos presenta mayores problemas en el dimensionado de las

uniones entre barras.

TIJERALES TRIDIMENSIONALES

a. TIJERALES PLANOS NOTABLES:

TIJERAL LONG: Este tipo de tijeral 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.

TIJERAL HOWE: Patentada en 1840 por William Howe. Se us en el diseo de tijerales de

madera, compuesta por montantes verticales entre el cordn superior e inferior. Las

diagonales se unen en sus extremos donde coincide un montante con el cordn superior o

inferior. Las diagonales estn sometidas a compresin, mientras que los montantes trabajan a

traccin

TIJERAL PRATT: Diseada por Thomas y Caleb Pratt en 1844, representa la adaptacin de los

tijerales al uso de un nuevo material de construccin de la poca: El Acero. Las diagonales

estn sometidas a traccin mientras que las barras verticales estn comprimidas.

El Puente del Ferrocarril sobre el ro Ebro

TIJERAL W ARREN: Patentada por los ingleses James Warren y WillboughbyMonzoni en 1848. Este tipo de tijerales forman una serie de

tringulos issceles (o equilteros)y todas las diagonales tienen la misma longitud.

En un tijeral de este tipo y con cargas aplicadas verticales en sus nudos

superiores, las diagonales presentan alternativamente compresin y traccin.

TIJERAL VIERENDEEL: Como caractersticas principales las uniones,

obligatoriamente rgidas y la ausencia de diagonales inclinadas. De esta manera,

en un tijeral Vierendeel, no aparecen formas triangulares como en la mayora de

celosas, sino una serie de marcos rectangulares.

Puente en Grammene, Blgica.

OTROS TIPOS DE TIJERALES:

Abanico. Armadura K. Bailey. Barril. Bollman. Bowstring. Doble Invertida. Fink. Multipanel. Pennsylvania.

H = L/12 L/14

Ejemplo:

L = 15 m

H = 15/12

Esfuerzos:Tensin (T) y Compresin(C)

Peralte Vigueta: hv= L/25

Ejm: hv=5/25= 0.20m

Clculo tentativo del peso aproximado y

arriostramiento por m2

P/m2=L2*5/L*5(a)

L: Luz de Tijerales

S: Separacin de viguetas

TIJERAL1

TIJERAL1

TIJERAL2

TIJERAL2

5 5 5 5

15

H = L/5

Ejemplo:

L = 25 m

H = 25/5 = 5

L = 25

H

Peralte

Son estructuras altamente livianas y estn preparadas para cubrir grandes

luces.

CLASIFICACIN DE TIJERALE

Armaduras Planas:Cuando un tijeral estunido por medio de cuerdasparalelas.

Armaduras Triangulares a dos aguas:Cuando la composicin interior de los elementos

estructuralesestunidapor medio de cuerdasno paralelas.

Esunaarmadurade celosaque tiene unaseccin reticulada.

Se usaparacubrir lucesgrandesy moderadashasta30m.Mx.

Estintegrado por tornapuntaso puntalescon susdivisiones

S e

g

n

s

u

I n

v e

n t

o r

FinkTriangularDe 4,6 y8 panelesy cubren luces hasta18m.

Fink triangular con nivel poco pronunciado:De 8 paneles.

Es un grupo de armaduras de uso comn que tiene un claro de mayor

longitud y terminaen despunte.

Puede cubrir pendientessuperioresa40%.

Este tipo de armaduraspuede cubrir claro hasta36m longitud entre apoyos.

S e

g

n

s

u

I n

v e

n t

o r

Howe triangularDe 6 paneles.

Howe triangular con nivel poco pronunciado:De 9 paneles.

S e

g

n

s

u

I n

v e

n t

o r

Estcompuestapor montantes verticales entre el cordn superior e inferior.

Las diagonales se unen en sus extremos donde coincide un montante con el

cordn superior o inferior (formando 's). Con esa disposicin lasdiagonales estn sometidas a compresin, mientras que los montantes

trabajan a traccin.

Por lo regular se usaen madera.

S e

g

n

s

u F

orm

a

S e

g

n

s

u M

ate

ria

les

Adems la condicin de estar estticamente determinada conlleva, como vamos

a ver, una relacin entre el nmero de barras y nudos.Llamemos b al nmero de

barras y n al nmero de nudos. Las condiciones de isostaticidad interna y

externa requieren que el nmero de ecuaciones estticas linelmente

independientes iguale al nmero de incgnitas:

Empecemos contando el nmero de incgnitas:si la estructura es externamente

isostica las reacciones totales dependern de tres valores incgnita, por otro

lado la condicin de isostaticidad interna requerir que determinemos el valor

del esfuerzo axial de cadabarra.Esto nosdab+3 incgnitas.

En cuanto al nmero de ecuaciones de la esttica, al no existir momentos

flectores y ejercer cada barra slo esfuerzo segn 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 nmero de

ecuacionestotaleses de 2n.

Lacondicin de isostaticidad de la celosarequerirpor tanto b + 3 = 2n.