Jhonathan Correa Caballero cod.2102188Universidad Industrial de Santander, Bucaramanga, Colombiajonathanx88@hotmail.com

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ESTRUCTURAS TRIANGULADAS O ARTICULADAS

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDEREscuela de Ingenieras Elctrica, Electrnica y de Telecomunicaciones

Abstract El objetivo de este documento es presentar y describir el las estructuras trianguladas, sus ventajas y aplicaciones, principalmente en el campo de la Ingeniera Elctrica.

I. INTRODUCCIONEl tringulo es el nico polgono que no se deforma cuando acta sobre l una fuerza. Puede demostrarse, de forma experimental, que el tringulo es la forma geomtrica ms estable, al no deformarse al actuar sobre l fuerzas externas. Any structure requiring a strong and rigid construction depends on triangles to achieve that goal. Aun cuando no parezca obvio, los tringulos son usados cuando se busca fortaleza y rigidez.II. DEFINICIONES

El tringulo es el nico polgono bidimensional que, si se construye con partes rgidas y bisagras en sus bordes, su forma es invariable bajo los lmites de tensin de sus partes. Un cuadrado, por ejemplo, puede ser fcilmente deformado y formar as un paralelogramo distinto.

La fuerza aplicada en un miembro de una estructura triangulada o celosa es siempre axial. Si un miembro esta baja una tensin, esta ser la direccin de la fuerza interna desarrollada. Similarmente, si la fuerza aplicada es compresiva, la fuerza interna desarrollada en el miembro se dirige hacia la conjuncin, por tanto las fuerzas aplicadas actan mayormente en las uniones.

III. VENTAJAS

Idealmente, los miembros de la celosa estn conectados solo al final, y a travs de puntos libres de friccin. De esta manera, no es necesario considerar ningn otro momento inducido por la fuerza de friccin.

La celosa solo est cargada en las conjunciones o uniones.

El peso de los miembros de la celosa puede ser despreciable, comparado a la carga actuando en la celosa.

No ocupan mucho espacio, y por lo tanto son comunes en aeropuertos o auditorios.

IV. APLICACIONES

Puentes y construcciones

En un edificio industrial las celosas son ampliamente usadas para cumplir dos funciones:

Para sostener la carga del techo:- Carga de gravedad (peso propio, techo y equipamiento sostenido al techo, nieve, etc.) Acciones debidas al viento (sobrecarga debido a la presin).

Para proveer estabilidad: - vigas de viento al nivel del techo o a niveles intermedios si es necesario. Mallado vertical en las paredes o gabletes.

Al aplicarle carga a las uniones de la celosa, las fuerzas se transmiten a los elementos. Los miembros de la celosa estn bajo tensin o compresin. Las celosas poseen un alto nivel de resistencia al peso y por tanto son viables en la construccin de puentes. Aunque en la actualidad estos puentes se consideran como tecnologa pasada, son relativamente baratos debido a la efectiva utilizacin del material.

La construccin de un puente de celosa se inicia con un anlisis del suelo para determinar la capacidad de sostener el puente y sus cargas activas. El puente se disea con la pista ya sea bajo o sobre los elementos de la celosa. En el primer caso, los elementos se encuentran bajo compresin y en el segundo principalmente bajo tensin.

Torres de transmisin elctrica

En la prctica muchas estructuras espaciales no son nada ms que celosas planas, simples o compuestas dispuestas en formas espaciales. Tal es el caso de las torres de transmisin elctrica o telecomunicaciones donde es necesaria la utilizacin de elementos rigidizadores ubicados entre cara y cara de la torre. Se conocen tambin como antitorsores ya que refuerzan las estructuras planas de las caras. Para garantizar el buen funcionamiento del conjunto es necesario que estas celosas estn interconectadas entre s, evitando as deformaciones excesivas del conjunto estructural.

Desde el punto de vista del sistema elctrico, un arreglo triangular de un sistema trifsico resulta tambin en una disminucin del desbalance de las fases de impedancia, y por tanto, en una mayor eficiencia del sistema.

V. OBSERVACIONES

Para determinar las fuerzas de reaccin se puede usar el mtodo de los nudos. Esto es la aplicar que la suma de las fuerzas horizontales en un nudo es cero, al igual que las verticales y los momentos que actan en el nudo.

Con el fin de describir la variacin de la fuerza de estas estructuras bajo una carga en movimiento el concepto de lnea de influencia es usado. Una lnea de influencia representa la variacin de la reaccin, momento o deflexin en un punto especfico de un miembro como si la fuerza se moviese sobre el miembro. De este modo es sencillo saber cmo la carga activa influye en cada miembro.

El mtodo de los nudos no se puede aplicar a las estructuras compuestas .Llega un momento en el que en un nudo aparecen tres incgnitas.

VI. CONCLUSIONES

Las estructuras trianguladas presentan ciertas ventajas que permiten una reduccin de los costos de la estructura, como lo son el poco espacio que ocupan y las altas cargas que soportan bajo condiciones apropiadas.

Sus usos no se limitan nicamente a los puentes, sino que generan ventajas a los sistemas elctricos de transmisin que otros diseos no brindan.

Existen distintas geometras posibles que brindan ventajas distintas dependiendo del material usado y de las condiciones ambientales y de carga en las que se encuentra trabajando la estructura.

VII. BIBLIOGRAFIA

[1]. Electrical Engineer's Reference Book .M A Laughton, M G Say. 14th edition.

[2]. Lneas de transmisin. Francisco M. Gonzales-Longatt. 2007

[3]. http://www.learnengineering.org/2013/08/truss-analysis-method-of-joints.html

[4]. STEEL BUILDINGS IN EUROPE.Single-Storey Steel Buildings. Part 5: Detailed Design of Trusses. Arcelor Mittal