Diseño y Estabilidad de Reticulados en Estructuras

Veamos ahora un análisis más sencillo e intuitivo. Hemos dicho que un reticulado está compuesto de elementos lineales, unidos en sus extremos, y hemos visto algunos de ellos en estructuras reales. Sin embargo, no hemos dado algunas reglas ni sugerencias de su diseño.

Miremos el siguiente reticulado:

Tenemos apoyos en los puntos A y B, y dos enlaces extras en C y D. Concuerda con nuestras definiciones de reticulados, pero no es uno particularmente resistente ni estable. Apliquemos una fuerza en alguno de los nodos, por ejemplo en el punto C. ¿Qué es lo que pasará? Nuestra intuición debería hacernos ver lo que puede ocurrir.

Sin lugar a dudas, una gran deformación ocurrirá, y nuestro reticulado se volverá altamente inestable.

Por otro lado, tenemos un reticulado más sencillo, compuesto de únicamente 3 vínculos:

Si aplicamos una carga en el punto B, la deformación será mínima, y presentará una alta estabilidad. Las deformaciones serán debido a pequeños cambios en la longitud de los elementos constituyentes, por lo que podemos considerar este reticulado como rígido. Si ahora, queremos ampliar nuestro reticulado podemos agregar dos nuevos miembros, generando un nuevo triángulo. Este reticulado será altamente estable, y le llamaremos un reticulado simple. Todo reticulado simple posee un número de miembros igual a 2n - 3, donde n es el número de uniones.

Para poder comprender de mejor manera lo que ocurre en el interior de un reticulado miremos el siguiente ejemplo. Vemos aquí algo similar a un puente,

Ante la aplicación de las cargas, vemos que los miembros en la parte superior reciben fuerzas en sus extremos que comprimen el elemento, mientras que en la parte inferior, lo tiran o jalan. A dichas fuerzas las llamaremos fuerzas de compresión y tensión, respectivamente.

Ya que consideramos los elementos como perfectamente rígidos, todos ellos mantienen su longitud original, por lo que la deformación que vemos en la estructura depende únicamente del reordenamiento de los elementos.

Algunos deben sufrir traslaciones, otros rotaciones y algunos sufren ambas. A través de los vínculos del tipo nodo, los extremos de cada elemento lineal pueden girar, ya que no poseen esa restricción.

Algunos deben sufrir traslaciones, otros rotaciones y algunos sufren ambas. A través de los vínculos del tipo nodo, los extremos de cada elemento lineal pueden girar, puesto que no poseen esa restricción.