PROGRAMA EN EXCEL PARA ARMADURAS

Primero quiero aclarar de que esta hoja de cálculo llamada “Armadura”, no es de mi autoría. El autor es el Dr. Hugo Scaletti Farina, docente del Departamento de Estructuras de la Facultad de Ingeniería Civil de la Universidad Nacional de Ingeniería. Esta hoja de cálculo resuelve armaduras o reticulados planos, usando el análisis matricial y está dividida en 3 pestañas.

Como ejemplo vamos a resolver el ejercicio 17.2 del libro “FUNDAMENTOS DE ANÁLISIS ESTRUCTURAL” de Kenneth M. Leet y Uang.

De acuerdo a lo comentado en la primera parte, esta hoja de cálculo usa el análisis matricial para la obtención de fuerzas en las barras y desplazamientos en los nudos componentes de un reticulado. El procedimiento para el uso de este programa es como sigue.

PASO 1: NOMENCLATURA DE NODOS Y ELEMENTOS

En este caso en particular puede observarse que ya se tiene la nomenclatura de los nodos y elementos. Entiéndase como nodo al punto donde llegan una o varias barras; y elemento, a la barra que se encuentra entre dos nudos. # nodos: 4 y # elementos: 3

PASO 2: ASIGNACIÓN DE RESTRICCIONES O APOYOS

PASO 3: DEFINICIÓN DE UN SISTEMA DE COORDENADAS

Al definir un sistema de coordenadas, los nodos quedan definidos por un par ordenado (x,y) que se deben determinar para todos ellos. Se aconseja tener consistencia en el sistema de unidades, por tanto, las dimensiones lo podemos pasar a pulgadas.

PASO 4: DEFINICIÓN DEL SISTEMA DE FUERZAS

En reticulados o armaduras las fuerzas van en los nodos y en esta hoja de cálculo las fuerzas se asignan tomando como referencia el sistema de coordenadas definido al inicio. Si existen fuerzas con un ángulo de inclinación, estas deben ser descompuestas en dos componentes, una horizontal y otra vertical.

PASO 5: INGRESO DE DATOS A LA HOJA DE CÁLCULO EN LA PESTAÑA “A”

PASO 6: INGRESO DE DATOS A LA HOJA DE CÁLCULO EN LA PESTAÑA “B”

Puede observarse que esta hoja de cálculo por defecto trabaja en unidades de toneladas, metros y grados centígrados (este último para cambios de temperatura). Sin embargo, no es necesario cambiar  a estas unidades si es que en algún problema se tiene otro sistema de unidades, solo se debe tener consistencia en el módulo de elasticidad, el área de sección de las barras y las longitudes de los mismos.

PASO 7: LECTURA DE RESULTADOS EN LA PESTAÑA “C”

A continuación pueden ver otros ejemplos explicados a detalle en los siguientes videos:

LINK DE DESCARGA: https://docs.google.com/spreadsheets/d/1ztoDHxS5RQ6U9l0uifDdtUasJd0CjkP-/edit?usp=sharing&ouid=116401640982846179666&rtpof=true&sd=true