Diseño de Armaduras Estructurales

DISEÑO DE ARMADURA

Una luminaria es una estructura de celosía generalmente formada por triángulos formados por elementos rectos y utilizados para soportar cargas. La armadura puede ser plana o espacial.

Los ejemplos típicos de los refuerzos son: puentes, vallas, torres de transmisión, etc. cúpulas del estadio El llamado techo Tridi READ-como la que se muestra en las fotos y que pertenece a la cafetería de la Universidad Autónoma Metropolitana de Azcapotzalco.

Techo de la cafetería en UAM-Azcapotzalco. Armadura tridimensional
Hay muchos tipos de armadura en tecnología. Los ejemplos más clásicos donde se usan en la enseñanza son las armerías planas; Pero en la vida real hay una armadura tridimensional.
Debido al loanterior, se decidió diseñar y construir una armadura tridimensional.

BARRAS

Para el diseño del refuerzo, se hizo un modelo en AUTOCAD con medidas nominales. Se eligió un diseño de tipo Pratt, ya que es uno de los más comunes en la práctica. Las dimensiones originales fueron 0,30 m para barras transversales y longitudinales; así como 0.49 m para barras diagonales. Estas medidas son
Sugirieron que uno combinaría los espacios físicos donde se colocaría la armadura una vez que se construyó.

Las varillas se diseñaron como elementos huecos circulares con un diámetro externo de 0,0127 m. El espesor se determinó mediante el material estándar 80. Es posible enhebrar este material en los extremos. En un ejemplo de este tipo de barra se presenta, y ya tiene cuerdas.

Los cubos fueron una de las partes básicas de la construcción de la armadura. Estos deben cumplir con la capacidad de interconectar elementos en ángulos y ángulos rectos, tanto dentro como fuera del plano. Se muestra la vista frontal, lateral y tridimensional del nodo, se presenta la posición de los agujeros en los nodos.

armadura Para lograr esto, ellos investigaron

alternativas diferentes, el mostrado a continuación es el más eficiente.
El conector seleccionado permite que la barra se desconecte de sus nodos extremos. Es un conector de gas que tiene una reducción al final (ver la figura 5). El agujero en su parte inferior permite que un tornillo se utilice para conectarse al nodo.

CONDICIONES DE APOYO

De acuerdo con las especificaciones de la armadura, uno de los soportes tenía que ser articulado. Para ello, tres chapas de acero (en forma de C) fueron soldadas, la placa intermediaria siendo soldada en la base del nudo. En el espacio entre las dos placas de extremo se colocó una junta utilizada en máquinas agrícolas para el arado mecánico Un tornillo se ha colocado a través de esta junta.

El otro soporte articulado móvil fue obtenido por la soldadura de un rodamiento al nudo final. Esto, a su vez, fue apoyado por una estructura de soporte construida para este propósito.

MODELO MATEMÁTICO DE LA ARMADURA

Una vez montado el modelo de la armadura, se procede al desarrollo de un modelo matemático detallado de la misma. Como las propiedades dinámicas se basan fundamentalmente en las masas y rigidez de los elementos, esto se ha ponderado para obtener sus valores exactos. Las mediciones espaciales también se obtuvieron.

Más preciso posible Dado el proceso de montaje y la complejidad de la estructura, no fue posible tener una alineación perfecta.

Estas imperfecciones se incluyeron en el modelo espacial. Las dimensiones finales de cada uno de los rostros de la armadura.

CARACTERIZACIÓN DE LOS MATERIALES

Con la información que se muestra arriba, el modelo fue desarrollado en el SAP2000 Structure Analysis Program.  muestra el modelo desarrollado.
Métodos experimentales para lograr propiedades dinámicas
Continuamos ganando las propiedades dinámicas del refuerzo a través de pruebas experimentales.

Se usaron funciones de vibración ambiental, libre y de transferencia. Los resultados obtenidos para cada uno de los diversos métodos se describen brevemente a continuación.

VIBRACIÓN DEL MEDIO AMBIENTE

Una de las fuentes de voltaje se debe a vibraciones ambientales. Esto se produce por el tráfico de vehículos, el paso de personas, así como por las microdetecciones a las que las estructuras están continuamente expuestas. Una de las principales ventajas es que esta fuente de voltaje está disponible; Pero su nivel de la aceleración es muy baja y solo puede ser detectada por sensores muy sensibles.

VIBRACIÓN LIBRE

Dadas las dimensiones del refuerzo, fue posible realizar una prueba de vibración libre. Esto consistió en la aplicación de una fuerza puntual y su retirada repentina de ella. Se logró colocando un peso (placa de metal) unido al marco con un cable.
Después de colocarlo, se cortó de repente, lo que provocó que la armadura permaneciera en vibración libre.

OPERACIÓN DE FUNCIÓN

Cuando es posible conocer el tamaño de la potencia de entrada y salida en un punto de la estructura, se puede obtener su función de transmisión. Con esto, es posible identificar períodos dominantes en la estructura. Esta prueba tiene una alta precisión; Sin embargo, no puede realizarse en la gran mayoría
estructuras debido a la potencia requerida para excitar la posición deseada.

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