Fundamentos de Análisis y Diseño Estructural para estudiantes de Arquitectura

Fundamentos de Análisis y Diseño Estructural para estudiantes de Arquitectura

a

b

Figura 50

Si la carga no se aplica en el medio del cable, sino que a una distancia de un apoyo correspondiente a un cuarto de la luz (Figura 50.a), mantenién dose constante la distancia entre apoyos y la profundidad estructural, se puede apreciar en el diagrama de fuerzas que las fuerzas internas del cable y las reacciones en los apoyos cambian. Ahora, una mayor parte de la carga se transfiere al apoyo más cercano. La componente vertical de la reacción más cercana a la fuerza correspondiente asciende a 3/4 de la carga total F, mientras que la porción restante de la carga, es decir 1/4 de F, se transfiere al otro apoyo. Sin embargo, las dos reacciones horizontales permanecen iguales. Esto ocurre cuando las cargas actúan verticalmente. Incluso en el caso general de una fuerza actuando en cualquier dirección arbitraria (Figura 50.b), se puede aplicar el procedimiento descrito ante riormente. La segunda condición de equilibrio aún exige que los dos segmentos rectos del cable deben cruzarse en un punto en la línea de acción del cable. Como se puede ver en el diagrama de fuerzas, a diferen cia del caso con una carga vertical, las dos fuerzas de apoyo horizontales no tienen la misma magnitud.

Figura 51

Efecto estructural de un cable bajo dos cargas verticales. Se considera un cable bajo dos cargas verticales iguales F = 5 [kN], las cuales actúan en 1/4 y 3/4 de la luz del cable (Figura 51). Bajo estas con diciones, el cable adopta una forma poligonal compuesta de tres segmentos. Debido a la configuración simétrica del cable, el segmento medio del cable corre paralelo a la línea que conecta los dos apoyos. Para el estudio del sistema, se pueden introducir los subsistemas N1, N2, N3 y N4. Del correspondiente diagrama de fuerzas se desprende clara mente que cada una de las cargas se transfiere únicamente al apoyo más cercano, y que la fuerza interna del segmento de cable medio correspon de a la fuerza de apoyo horizontal.

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04 - cables