informe estatica

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INTRODUCCION Desde tiempos muy antiguos los cables han sido parte de la solución a las interrogantes del hombre para solucionar sus problemas y necesidades en su constante intercambio con la naturaleza que le rodea, desde el uso de materiales rústicos hasta la modernidad. Por su simplicidad, versatilidad, resistencia y economía, los cables se han convertido en un elemento imprescindible en muchas obras de ingeniería. Pensemos en los puentes colgantes, no solo los grandes sino también los pequeños construidos para comunicar veredas en zonas rurales, las garruchas, los sistemas de transporte de productos agrícolas en los cultivos, los sistemas de interconexión eléctrica, los cables para pos tensado en una obra de hormigón, los tensores o contravientos para luminarias y postes, pagodas o techos, etc. Por su flexibilidad, los cables solo aguantan fuerzas de tracción, se comportan de forma inversa a los arcos, en los cuales, debido a su curvatura, los esfuerzos cortantes y de flexión se pueden hacer nulos y los esfuerzos de compresión se convierten en el soporte de la estructura. En el caso de un cable, la geometría que él adquiere al aplicar las cargas, es tal, que asegura el cumplimiento de las leyes de equilibrio con el solo trabajo a tracción del elemento.

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informe de estatica sobre cables

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INTRODUCCIONDesde tiempos muy antiguos los cables han sido parte de la solucin a las interrogantes del hombre para solucionar sus problemas y necesidades en su constante intercambio con la naturaleza que le rodea, desde el uso de materiales rsticos hasta la modernidad. Por su simplicidad, versatilidad, resistencia y economa, los cables se han convertido en un elemento imprescindible en muchas obras de ingeniera. Pensemos en los puentes colgantes, no solo los grandes sino tambin los pequeos construidos para comunicar veredas en zonas rurales, las garruchas, los sistemas de transporte de productos agrcolas en los cultivos, los sistemas de interconexin elctrica, los cables para pos tensado en una obra de hormign, los tensores o contravientos para luminarias y postes, pagodas o techos, etc.Por su flexibilidad, los cables solo aguantan fuerzas de traccin, se comportan de forma inversa a los arcos, en los cuales, debido a su curvatura, los esfuerzos cortantes y de flexin se pueden hacer nulos y los esfuerzos de compresin se convierten en el soporte de la estructura. En el caso de un cable, la geometra que l adquiere al aplicar las cargas, es tal, que asegura el cumplimiento de las leyes de equilibrio con el solo trabajo a traccin del elemento.El tipo de geometra que adquiere un cable depende del tipo de cargas actuantes. Para cables sometidos a cargas uniformes en la proyeccin horizontal, adquieren una forma parablica siguiendo la forma del diagrama de momentos de una viga simple; cables sometidos a cargas puntuales adquieren una forma discontinua en cada punto de aplicacin de las cargas y cables sometidos a su propio peso (en este caso no es una carga uniforme) forman una curva llamada catenaria. Un ejemplo de este ltimo caso es el de las redes de energa. En el caso de que la flecha del cable (distancia vertical desde los extremos hasta el punto ms bajo) no sea muy grande, esta catenaria se puede aproximar a una parbola.

CABLESLos cables son elementos flexibles debido a sus dimensiones transversales pequeas en relacin con la longitud, por lo cual su resistencia es solo a traccin dirigida a lo largo del cable. La carga de traccin se divide por igual entre los hilos del cable, permitiendo que cada hilo quede sometido a la misma tensin admisible. El esfuerzo de tensin de un cable es inversamente proporcional a la altura h. El problema econmico de un cable con una gran altura, es que esto implica una mayor longitud, pero reduce la fuerza de traccin. Las primeras estructuras formadas por cables fueron puentes colgantes y, posteriormente, puentes atirantados. Hasta finales del siglo XIX no se utilizaron para cubiertas de edificios de grandes luces.

CABLES SOMETIDOS A CARGAS PUNTUALESLos cables sometidos a cargas puntuales adquieren una geometra tal que en cada punto de aplicacin de una carga se forma un cambio de curvatura del cable. La forma final del cable depender de la magnitud de las cargas puntuales y de su punto de aplicacin.Por qu se colocan como apoyos articulaciones o empotramientos cuando se trabaja con cables?Siempre la reaccin ser contraria a la accin ejercida por el cable, ley de accin y reaccin, por lo tanto solo se ejercern fuerzas, no momentos, en la misma direccin del ltimo tramo de los cables. Con la articulacin como apoyo se asegura que la reaccin tenga dos componentes por hallar, la magnitud de la fuerza y su direccin.Al aplicar las ecuaciones de equilibrio al cable tendramos un sistema de tres ecuaciones independientes y cuatro incgnitas. Note que la direccin de las reacciones depende de la geometra del cable y que esta a su vez depende de las cargas aplicadas.

Si en el cable analizado, sus dos apoyos estn al mismo nivel, se puede solucionar el anlisis vertical, esto es, las componentes verticales de las reacciones o tensiones del cable. Para las componentes horizontales se requiere de otra ecuacin que resulta de la geometra del cable. Si se conoce al menos una flecha del cable en cualquier tramo, se podra determinar la direccin de una de las reacciones y as la componente horizontal.