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¿Qué es un braguero?? Tipos comunes de trusses en ingeniería estructural

Tabla de contenido

Definición de una armadura: ¿Qué es un braguero??

Una armadura es un tipo de estructura importante en la ingeniería estructural.. Entonces, ¿qué son las armaduras? Una armadura es un sistema triangulado de miembros que están estructurados y conectados de tal manera que solo incurren fuerza axial. Estos miembros se consideran miembros de dos fuerzas, ya que las fuerzas solo se aplican en cualquier extremo del miembro, resultando en una fuerza de compresión o tensión. Se utilizan comúnmente como diseños de puentes, dada su capacidad para abarcar largas distancias de manera eficiente. Una armadura típica podría verse así:

¿Qué es un braguero? (que son las armaduras) ejemplo de un truss para la definición de un truss
Las articulaciones son típicamente conexiones fijadas, de modo que no se transfieran fuerzas de corte o momento de un miembro a otro. Este es un importante, pero comúnmente mal entendido, la diferencia entre estructuras de armadura y armazón. Un miembro de marco generalmente tomará una combinación de cizalla, axial, y fuerzas de flexión; mientras que un miembro de armadura solo tomará fuerza axial.

Beneficios de un braguero

Como hemos explicado la definición de un truss, exploremos sus beneficios. Cuando está diseñado correctamente, Las armaduras son una forma eficiente de atravesar largas distancias mientras se minimiza la cantidad de material utilizado. Esto se debe a que las cargas internas de los miembros se inducen axialmente (en la dirección del miembro) en forma de compresión o tensión. Esto significa que se puede usar menos material, y el sistema en su conjunto es más eficiente, ya que la fuerza se distribuye entre varios miembros.

¿Qué es un braguero? (que son las armaduras) ejemplo de un truss para la definición de un truss
Fuente: Calculadora de armadura de techo

Tipos de armaduras

Para maximizar la eficiencia de la estructura (que a menudo se mide en el material utilizado o la mano de obra), Se debe seleccionar un tipo de truss apropiado para el diseño y la construcción.. Hoy exploraremos qué tipos de puentes de celosía existen y cómo pueden beneficiar su diseño..

Braguero Pratt

Un truss Pratt se ha utilizado en los últimos dos siglos como un método de truss efectivo. la vertical miembros están en compresión, mientras los miembros diagonales están en tensión. Esto simplifica y produce un diseño más eficiente ya que el acero en los miembros diagonales (en tensión) puede ser reducido. Esto tiene algunos efectos. – Reduce el costo de la estructura debido a miembros más eficientes, reduce el peso propio, y facilita la constructibilidad de la estructura.

Este tipo de truss es el más apropiado para tramos horizontales., donde la fuerza es predominantemente en dirección vertical.

Pratt Trusses están más estrechamente relacionados con Howe Truss, donde los miembros diagonales están en la dirección opuesta (provocando un comportamiento inverso de compresión/tracción en los miembros).

También es importante señalar que en Pratt Truss Design, y la mayoría de los diseños de Truss para el caso, es que los miembros tienen fijadas sus fijaciones finales. Esto asegura que toda la fuerza se transfiera en compresión o tensión., con poco (teóricamente, ninguno) transferido en forma de fuerza de momento de flexión.

A continuación se muestra un ejemplo de un braguero Pratt, construido y analizado utilizando nuestro Calculadora SkyCiv Truss. Los elementos de compresión se muestran en verde y la tensión en rojo..

Braguero Pratt, tipos de estructuras de armadura, tipos de puente de armadura
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Ventajas de PTruss del volante

  • Consciente del comportamiento de los miembros – los miembros diagonales están en tensión, miembros verticales en compresión
  • Lo anterior se puede utilizar para diseñar una estructura rentable
  • Diseño simple
  • Diseño bien aceptado y usado

Desventajas de PTruss del volante

  • No es tan ventajoso si la carga no es vertical

Mejor utilizado para:

  • Donde se requiere un diseño rentable
  • Cuando se aplica una combinación de cargas
  • Donde se requiere una estructura simple

Warren Truss

Warren Truss es otro sistema de estructura de celosía muy popular y se identifica fácilmente por su construcción a partir de triángulos equiláteros. Una de las principales ventajas de un Warren Truss es su capacidad para distribuir la carga de manera uniforme en varios miembros diferentes.; Sin embargo, esto es generalmente para los casos en que la estructura está sufriendo una carga extendida (una carga distribuida). Su principal ventaja es también la causa de su desventaja. – la estructura del truss sufrirá una fuerza concentrada bajo una carga puntual. Bajo estos escenarios de carga concentrada, la estructura no es tan buena para distribuir la carga de manera uniforme entre sus miembros. Por lo tanto, el tipo de armadura Warren es más ventajoso para cargas extendidas, pero no es adecuado donde la carga se concentra en un solo punto o nodo.

Un ejemplo de una armadura Warren, y sus fuerzas axiales bajo una carga distribuida se muestran a continuación. La estructura fue construida y analizada usando Calculadora SkyCiv Truss. Los elementos de compresión se muestran en verde y la tensión en rojo..

braguero de Warren, tipos de armaduras, tipos de estructuras de armadura, tipos de puente de armadura
braguero de Warren, tipos de armaduras, tipos de estructuras de armadura, tipos de puente de armadura

Ventajas de Warren Truss

  • Los diferenciales se cargan de manera bastante uniforme entre los miembros
  • Diseño bastante simple

Desventajas de Warren Truss

  • Menor rendimiento bajo cargas concentradas
  • Mayor constructibilidad debido a miembros adicionales

Mejor utilizado para:

  • Estructuras de largo tramo
  • Donde se debe soportar una carga distribuida uniformemente
  • Donde se requiere una estructura simple

K Truss

El K Truss es una versión un poco más complicada del Pratt Truss. Su principal diferencia es que los miembros verticales se han acortado. – mejorando su resistencia contra el pandeo. Lo hace, sin embargo, tienen ventajas y desventajas similares a las de Pratt Truss y, aunque no se utiliza mucho, es un diseño fuerte. Una de sus principales desventajas es que los miembros no siempre se comportan como se esperaba.. Un miembro puede estar en compresión bajo un escenario de carga y en tensión bajo otro. Esto puede significar que la estructura puede no ser diseñada de manera óptima – ya que

A continuación se muestra un ejemplo de una configuración de K-Truss y su reacción bajo una carga aplicada.. Los elementos de compresión se muestran en verde y la tensión en rojo..

armadura K, tipos de armaduras, tipos de estructuras de armadura, tipos de puente de armaduraarmadura K, tipos de armaduras, tipos de estructuras de armadura, tipos de puente de armaduraVentajas de K Truss

  • Compresión reducida en miembros verticales
  • Posible reducción en el acero y el costo si se diseña eficientemente

Desventajas de K Truss

  • Ligeramente más complejo
  • Mayor constructibilidad debido a miembros adicionales

Howe Truss

Las armaduras de Howe son esencialmente lo opuesto a las armaduras de Pratt en términos de geometría. De hecho, mirando una armadura de Pratt al revés visualizará una especie de armadura de Howe. Toda la estructura sigue siendo relativamente igual., pero las llaves diagonales ahora están ocupando las articulaciones opuestas o desocupadas. Este interruptor en posición de los miembros diagonales tiene un efecto estructural muy importante..

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Un braguero Pratt (encima) y un braguero Howe (abajo)

Previamente, discutimos cómo las cerchas Pratt tienen sus miembros verticales en compresión y los miembros diagonales en tensión tras la aplicación de cargas de gravedad en las juntas de la cuerda superior. Para trusses Howe, lo contrario se vuelve cierto ya que los miembros diagonales ahora están en compresión, mientras las cargas verticales están en tensión.

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Como son similares en estructura a las cerchas Pratt, sus usos son generalmente los mismos. Para maximizar la eficiencia del truss, el braguero se puede cargar en las articulaciones del acorde inferior. Las armaduras de techo se pueden cargar con una carga de techo, por ejemplo.

Otra cosa a tener en cuenta es que, dependiendo de la geometría y carga, Las armaduras de Pratt pueden tener más miembros descargados que las armaduras de Howe.

Fink Truss

La cercha Fink en su forma más básica tiene miembros web que siguen un patrón en V que puede repetirse varias veces.. Como los acordes superiores se inclinan hacia abajo desde el centro, el patrón V se vuelve notablemente más pequeño. Como las armaduras Fink dependen más de miembros diagonales, pueden ser muy eficientes para transmitir cargas al soporte.

Los derivados de la armadura Fink incluyen los tipos de armadura Double Fink y Fan. Las cerchas de doble Fink son esencialmente cerchas de Fink que repiten el patrón dos veces a cada lado. Si la cercha Fink más básica se puede caracterizar por una doble V, entonces un doble fink se vería como un doble W. Los trusses en abanico son esencialmente trusses de Fink que tienen sus miembros de red en "abanico" desde las juntas en la parte inferior, generalmente con la adición de miembros verticales.

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Un fink (parte superior), un doble fink (medio), y un braguero de ventilador (fondo)

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Braguero Gambrel

en el exterior, un truss abuhardillado tiene dos pendientes diferentes, donde la pendiente se hace más empinada desde el centro. Debido a su forma sobresaliente hacia el exterior, Las cerchas abuhardilladas se pueden equipar eficazmente con un centro hueco, que se puede usar como área de almacenamiento. Como tal, la sección superior de un granero generalmente tiene forma de gambrel. En el caso de un granero, ya que los miembros generalmente se construyen con madera, la estructura actúa más como un marco que como una armadura. Los derivados del juego incluyen el techo Mansard, que también se llama techo francés, de ahí su popularidad en Francia.

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Calculadora SkyCiv Truss

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