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1 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA Facultad de Ingeniería Civil Departamento Académico de Estructuras

PRUEBA DE LA CARGA CERO (ZERO LOAD TEST) INTRODUCCIÓN: Armadura Compleja: Se llama armadura compleja a las armaduras que no pueden ser clasificadas como armaduras simples o armaduras complejas.

Armadura compleja

Es muy difícil determinar si las estructuras complejas son estables o inestables sin realizar un análisis completo. Si se hace este análisis y todos los nudos de la armadura están en equilibrio, la armadura será estable. Si todos los nudos de la armadura no están en equilibrio, la armadura es inestable. Sin embargo, el procedimiento de análisis puede ocupar mucho tiempo y puede ser desalentador si los cálculos muestran que la estructura es inestable. Ciertamente que nos gustaría saberlo antes de realizar un análisis. Como resultado, en esta sección se presenta un método sencillo para revisar la estabilidad de cualquier tipo de armadura. Una armadura estáticamente determinada tiene solo un conjunto posible de fuerzas para una carga dada y entonces se dice que tiene una solución única. Por lo tanto, si es posible mostrar que puede obtenerse más de una solución para una estructura para un conjunto dado de condiciones, la estructura es inestable. Esta discusión conduce a la idea de la así llamada prueba de la carga cero. Si no hay cargas externas aplicadas a una armadura, es lógico suponer que todos sus miembros tendrán fuerzas cero. Si se asigna una fuerza supuesta diferente de cero a uno de los miembros de una armadura que no tiene cargas externas y se calculan las fuerzas en los otros miembros, los resultados deben ser incompatibles si la armadura es estable. Si las fuerzas calculadas son compatibles, la armadura es inestable. PROCEDIMIENTO y EJEMPLOS. Para ilustrar este procedimiento, se supone que el miembro horizontal superior de cada una de las tres armaduras de la figura, tiene una fuerza de tensión de X y se calculan las otras fuerzas de las barras calculando los nudos de arriba hacia abajo. Se verá que los tres nudos inferiores de las armaduras de las partes (a) y (b) de la figura no pueden equilibrarse, mientras que si se puede para la armadura de la parte (c). Una estructura que tiene cero cargas externas también deberá tener cero fuerzas internas. Por lo tanto la armadura (c) debe ser inestable o tener forma crítica. Para las dos primeras disposiciones, (a) y (b), es imposible suponer un conjunto de fuerzas en las barras diferentes de cero para las cuales los nudos estén en equilibrio, y por lo tanto debe ser estable.

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(A) 

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Al asumir que la barra superior (TENSIÓN) presenta una fuerza interna de X, se asume que las barras diagonales, su componente “x” la contrarrestará si se analizan los dos nodos superiores. Además como la armadura es de 20x20 ft, se infiere que la vertical (componente “y”) de las fuerzas que ejercen las barras diagonales en los nodos superiores son de igual magnitud que la fuerza en su componente x. Al analizar luego los nodos inferiores nos percatamos que la componente “x” de las fuerzas tanto de las barras AB y BC será X, además por la geometría que presenta; en esta componente representa a 10 ft y su componente vertical “y” a 5 ft, por tanto tendrá una magnitud de 0.5X. Se concluye es una solución indeterminada por tanto es una armadura ESTABLE.