¿Qué es el análisis de celosía?

A menudo utilizadas en puentes, torres eléctricas y ciertos tipos de techos, las armaduras generalmente consisten en barras conectadas entre sí en un marco. Los componentes de la barra están típicamente conectados por pines. El análisis de celosía se puede utilizar para determinar las fuerzas de compresión y tensión que actúan en toda la estructura. La integridad estructural del truss puede calcularse utilizando fórmulas matemáticas y evaluaciones científicas. En la ingeniería de armaduras, los principales métodos de análisis a menudo se centran en las uniones, las secciones o mediante la representación gráfica de la estructura.

Para el análisis de celosías, las reglas generalmente dictan que las barras están conectadas por pasadores y que no hay fricción en las juntas. Por lo general, se supone que cada componente sufre la misma cantidad de esfuerzo a lo largo de toda su longitud, mientras que las cargas estructurales afectan solo las juntas de la armadura. Los analistas suelen observar las reacciones de diferentes fuerzas en las distintas partes. El análisis de celosía se realiza típicamente aplicando ecuaciones de equilibrio.

El método de las articulaciones es una forma de analizar una estructura de celosía. Generalmente, suponiendo que cada pieza esté en tensión, lo que significa que ambos extremos de una barra están sujetos a fuerzas de tracción, el análisis se realiza en una parte de la armadura representada en un Diagrama de cuerpo libre. A menudo se usan dos ecuaciones para cada articulación; El número de cálculos es el doble de las uniones que hay en la estructura. Varios pasos conducen a una determinación de si cada miembro está en tensión o compresión. Este enfoque para el análisis de celosía a menudo implica el uso de funciones trigonométricas para mediciones de ángulos también.

Usando el método de secciones, generalmente se necesita la parte del diseño de armadura con la mayor fuerza que actúa sobre él. Los cálculos se realizan a ambos lados de una línea divisoria a través del truss, confiando en el equilibrio para guiar los cálculos. Esta línea puede atravesar hasta tres barras en la armadura. La tensión y la compresión de cada junta también se calculan mediante este método de análisis de truss. Los componentes como los miembros que no llevan carga, los que transmiten fuerzas al lado opuesto y las partes curvas a veces deben considerarse de manera diferente para obtener el análisis más preciso.

El análisis gráfico de celosía a menudo usa un número mínimo de líneas usando polígonos de fuerza. El resultado puede ser un dibujo simplificado llamado Diagrama de Maxwell, que se parece a un triángulo en el que se pueden medir las fuerzas y los ángulos. Los cálculos generalmente se realizan en sentido horario alrededor del dibujo. El análisis de celosía a menudo se usa para medir la mecánica de tales sistemas antes de que se construyan. La complejidad de la estructura es a veces una limitación, en cuyo caso la contabilidad de las uniones en los cálculos suele ser más efectiva.