lecciones 3

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2 Trochaa 7.20 mts. v " Altura minima -4-.20 L 2 Trochas 7.20 ml:ll. L .... J.: J.: :I: J.: J: l 9.00 l l .Ancho minimo 8.55 mts. ,r '1 '1 '1 a) Tablero superior, con traviesa de b) Tablero inferior, con traviesa de celosia alma !lena. SECCIONES TRANSVERSALES USUALES I Vigas tipo Howe Vigas Warren con verticales I Vigas tipo Pratt Vigas de cordon po11gonal Vigas tipo Warren Vigas tipo Baltimore VIGAS DE CELOSIAS USUALES Fig. N.91-2 151 I ' ' ' ' ' ' I I ' ' '

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  • 2 Trochaa 7.20 mts. v " Altura minima -4-.20

    L 2 Trochas 7.20 ml:ll. L

    ~ ,~ ....

    J.: J.: :I: J.: J:

    l 9.00 l l .Ancho minimo 8.55 mts. ,r '1 '1 '1

    a) Tablero superior, con traviesa de b) Tablero inferior, con traviesa de celosia alma !lena.

    SECCIONES TRANSVERSALES USUALES

    I Vigas tipo Howe Vigas Warren con verticales

    I

    1.~~ Vigas tipo Pratt Vigas de cordon po11gonal

    ~-~----_____,.~~~~~ Vigas tipo Warren Vigas tipo Baltimore

    VIGAS DE CELOSIAS USUALES Fig. N.91-2

    151 I ' ' ' ' ' ' I I ' ' '

  • a ) L a l o s a d e c a l z a d a , y e l t a b l e r o q u e l a s o p o r t a ,

    b ) L a s v i g a s m a e s t r a s ,

    c ) E l a r r i o s t r a m i e n t o , c o n t r a l a s a c c i o n e s l a t e r a l e s y l o n g i t u d i n a l e s .

    1 ! ! . L o s a d e c a l z a d a y t a b l e r o : E l t a b l e r o v i e n e a s e r e n r e a l i d a d u n a s e r i e d e p u e n t e s m e t a l i c o s se~

    c u n d a r i o s , d e p e q u e f i a l u z , q u e s a l v a n l a d i s t a n c i a e n t r e l o s n o d o s d e l a s v i g a s m a e s t r a s .

    E s t a c o n s t i t u i d o p o r :

    a ) L a l o s a d e c a l z a d a , q u e p u e d e

    s e r m e t a l i c a o d e c o n c r e t o y s e

    a p o y a e n ,

    b ) L o s l a r g u e r o s o v i g a s l o n g i t u d i ,

    n a l e s , q u e s a l v a n l a l u z l i b r e e n t r e ,

    c ) L a s t r a v i e s a s , q u e s e a p o y a n e n

    l o s n o d o s d e l a s v i g a s m a e s t r a s

    t r a n s m i t i e n d o l e s l a s c a r g a s q u e s e

    m u e v e n s o b r e l a c a l z a d a .

    V I G A M A E S T R A

    . , .

    I

    I I

    J

    - = - t : : t = = - - = = :

    i - t - - TRAVI~ -

    I

    i ; . . = = = f = * = = = = = = = }

    I

    1 l l L D S A J

    I A D l : ! I J F R Q

    - - - - = d = = = = = =

    1 I I

    I I

    - - - - - + - 1 - - : : : : : : = . = . = . :

    - - - - - - - r - - r - -

    (

    I I

    I

    L A R Q U E R O

    - - - -

    - - - - 4 = 1 =

    - -

    T

    I

    I I

    J

    V I G \ M A E S T R A

    F i g . N " 9 2 - 1

    E n a l g u n o s c a s o s s e p u e d e p r e s c i n d i r d e l o s l a r g u e r o s , u s a n d o l o s a s d e c o n c r e t o a p o y a d a s directamen~

    t e e n l a s t r a v i e s a s .

    P a r a e l p r o y e c t o d e l a c a l z a d a , s e s i g u e n l o s p r o c e d i m i e n t o s e s t u d i a d o s a n t e r i o r m e n t e p a r a l o s o t r o s

    t i p o s d e p u e n t e s , e n e l P a r a g r a f o 2 7 , p o r l o q u e h u e l g a r e p e t i r l o s .

    2 ! ! . V i g a s m a e s t r a s : L a s v i g a s d e c e l o s f a u t i l i z a n l a s p r o p i e d a d e s e s t a t i c a s d e l o s t r i a n g u l o s indefor~

    m a b l e s q u e l a s c o m p o n e n , p a r a t r a n s f o r m a r l o s m o m e n t o s y f u e r z a s c o r t a n t e s q u e p r o d u c e n l a s car~

    g a s , e n f u e r z a s a x i a l e s d e t r a c c i 6 n y c o m p r e s i 6 n , q u e a c t u a n s e g u n l o s e j e s d e l a s p i e z a s q u e f o r m a n

    l a c e l o s f a . P a r a q u e e s t a c o n d i c i 6 n s e c u m p l a e x a c t a m e n t e , e s n e c e s a r i o q u e l o s c o r d o n e s , d i a g o n a l e s

    y m o n t a n t e s s e a n c a p a c e s d e g i r a r l i b r e m e n t e e n l o s n o d o s , S i n e m b a r g o , e n l a p r a c t i c a c o r r i e n t e d e pro~

    y e c t o s e a c o s t u m b r a d e s p r e c i a r l o s e f e c t o s s e c u n d a r i o s d e e m p o t r a m i e n t o , d e r i v a d o s d e l a s j u n t a s com~

    p u e s t a s , a u n q u e a l g u n o s f a b r i c a n t e s e u r o p e o s l o s t o m a n e n c u e n t a a l d i m e n s i o n a r l a s p i e z a s y s u s j u n t a s .

    E s t a t r a n s f o r m a c i 6 n d e l o s m o m e n t o s y f u e r z a s c o r t a n t e s , e n f u e r z a s a x i a l e s , p e r m i t e l o g r a r p i e z a s d e

    r e d u c i d a s e c c i 6 n y p o r e l l o l a s v i g a s d e c e l o s f a g o z a n d e l a v e n t a j a a p r e c i a b l e d e t e n e r u n a r e l a c i 6 n

    p e s o p r o p i o / c a r g a s , m u y r e d u c i d a , l o q u e j u s t i f i c a s u g r a n p o p u l a r i d a d .

    ~~ ~~-}~~ ~-~--- ' - . , I I I I I I I

    I I I I \ .

    A t i t u l o i l u s t r a t i v o s e d a n a c o n t i n u a c i 6 n a l g u n a s f6r~

    m u l a s e m p f r i c a s q u e p e r m i t e n d e t e r m i n a r e l p e s o p r o p i o

    W d e l a e s t r u c t u r a , e n k g / m l . e n f u n c i 6 n d e l a l u z L

    e n m e t r o s :

    P a r a p u e n t e s d e a r r i o s t r a m i e n t o l a t e r a l :

    W = 3 5 6 + 1 L 7 . L

    P a r a p u e n t e s d e a r r i o s t r a m i e n t o s u p e r i o r :

    W = 4 0 0 + 1 3 . 2 . L

  • Para determinar las fuerzas axiales de traccion y compresion, producidas en las piezas de una viga de celosfa por las cargas aplicadas e sus nodos, se pueden usar los metodos graficos clasicos de la Esta-tica, o los metodos analfticos, los cuales incluyen los procesos programados, para el uso de computa-doras. Segun el caso, el analisis estructural podrfa realizarse con :

    a) Metodos gnificos: Los metodos graficos hacen uso de los polfgonos funiculares y son mas adecuados para la determinacion de las fuerzas axiales debidas a cargas fijas, permanentes, tales como el peso propio. Para el analisis del efecto de las cargas rodantes, resultan muy laboriosos, salvo en los casos en que puede predecirse, de antemano, cual sera la posicion mas desfavorable del tren de cargas.

    Cuando la viga tiene forma irregular (cord ones poligonales, diagonales de diferente incli-nacion) o complicada, resultan los metodos graficos mas sencillos y menos sujetos a error, aun para el analisis de cargas rodantes y por ello, es interesante refrescar conocimientos ad-quiridos en Estatica Grafica, aplicandolos a la solucion de un problema, en el cual una carga unitaria se desplaza de un nodo a otro de una viga. En la figura No. 92-2, se da un ejemplo en el cual se puede apreciar la solucion grafica, por el metodo de Cremona, de una viga de cordon poligonal, cargada igualmente en todos sus nodos.

    b) Metodos analiticos: Para una determinacion rapida y aproximada de las fuerzas determi-nantes del disefio, especialmente durante el proceso de pre-dimensionado y comparacion de soluciones, resultan convenientes los metodos analfticos, tales como el metodo de Ritter, los cuales determinan las fuerzas axiales planteando ecuaciones de equilibria, en diversas secciones perpendiculares al eje de la viga, que corten no mas de 3 barras, en 2 de las cua-les ya se conocen las fuerzas.

    Cuando los cordones son parale-los el problema se simplifica, pues siempre se tiene:

    T=Mih

    B=V

    C=Mih

    D = Vsec

    A los fines antes expuestos puede aplicarse, tambien, un metodo

    h

    analftico aritmetico, llamado me- Fig. N'92-3 todo de los coeficientes, expuesto en el texto de Ketchum , el cual permite determinar rapidamente las fuerzas axiales en las piezas de una viga de celosfa, de cordones paralelos. En los ejemplos dados en la figura No. 92-6 se indica la solucion de una viga tipo Warren y de una viga tipo Howe, por este meta-do, para los casos de cargas fijas y de cargas que se desplazan de un nodo a otro.

    REGLAS PARA EL METODO DE COEFICIENTES: 1 !!. Eliminar todas las barras redundantes de la celo-s{a, las cuales reciben directamente la sola carga del no-do, tales como la barra 1-2 en la viga indicada en el croquis: