presentacióned cables en ingeniería

7/26/2019 PresentacinED Cables en ingeniera

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Cables en Ingeniera

DICIS

Mendoza Franco Diego SaulMosqueda Damian Emmanuel

6 de Junio de 2016

DICIS 6 de Junio de 2016 1 / 13
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Que es un cable?

Es un elemento flexible que, sujeto a cargas externas adquiere una formaconcreta llamada funicular, que depende de la magnitud y posicion de las

mismas.

Los cables se han convertido en un elemento imprescindible en muchasobras de ingeniera.

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Tipos de cables

Cordones. Formados por alambres enrollados helicoidalmente, tienenmas area metalica para el mismo diametroo, por lo que son mas

resistentes y rgidos.

Cables. Formados por varios cordones enrollados al rededor de unnucleo que puede ser de fibra textil. Son mas flexibles y manejables.

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Tipos de estructuras

El cable toma diferentes tipos de formas en funcion de la carga actuante

1 Poligonal.

2 Curva catenaria.

3 Parabolica.

Figura 1.

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Estabilidad

Rigidez

Las estructuras formadas con los cables debe estabilizarse frente a loscambios contantes de la variacion de cargas y de los efectos dinamicos delviento.

Accion dinamicaSi esta actua en nivel de frecuencia de la estructura estara en resonancia,lo que producira vibraciones violentas, causando danos o incluso el colapsototal.

Procedimiento de estabilizacionSe puede incrementar la carga muerta de la estructura, lo que producira elaumento de las tracciones en el cable, vara la frecuencia propia y, almismo tiempo, evitando deformaciones.



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Modelo matematico

Considerando un cable que cuelga de los puntos A y B, y suponiendo queeste cable es flexible de modo que debido a su carga toma la forma

mostrada en la figura 2.

Siendo C la parte mas baja del cable.

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La parte del cable entre el punto mas bajo y cualquier puntoPen el cablecon coordenadas (x, y). Esta parte estara en equilibrio debido a la tensionT en P, la fuerza horizontal H en C, y la carga vertical total en elsegmento CPdel cable denotada por W(x), la cual asumimos que actuaraen algun punto Q, no necesariamente en el centro del arco CP.

Figura 2.

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Para el equilibrio, la suma algebraica de las fuerzas en la direccion x (uhorizontal) debe ser igual a cero, y la suma algebraica de fuerzas en el ejey (o vertical) debe ser igual a cero. Otra forma de indicar lo mismo es quela suma de fuerzas hacia la derecha debe ser igual a la suma de las fuerzashacia la izquierda, y la suma de fuerzas hacia arriba debe ser igual a lasuma de fuerzas hacia abajo.

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Las fuerzas en la direccion xson H hacia la izquierda y Tcos hacia laderecha, mientras que las fuerzas en la direccion y son W hacia abajo yTsin hacia arriba. De donde, haciendo equilibrio de acciones o fuerzasen las direcciones de los ejes tenemos:

Tsin =W,Tcos = H (1)



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Dividiendo y usando el hecho de que la tangente= dydx

= pendiente en P,tenemos:

dy

dx =W

H (2)

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En esta ecuacion, Hes una constante, puesto que es la tension en el puntomas bajo, pero Wpuede depender de x. Derivando en esta ultimaecuacion con respecto a x, tenemos:

d2y

dx2 =

1

H

dW

dx (3)Ahora dW/dx representa el incremento en W por unidad de incremento enx; esto es, la carga por unidad de distancia en la direccion horizontal. Laecuacion diferencial anterior es fundamental.



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Conclusiones

Es muy util el uso de las ecuaciones diferenciales, ya que sin ellas fcilmenteun puente hecho con cables colgantes podra colapsar y causar grandesdesastres.As tambien, para los que hacen, ya sea no solo cables, sino estructuras oedificaciones con curvas o alguna curvatura, es mucho mas facil y practico

el calculo y diseo de los mismos, con ayuda de un poco de calculo yecuaciones diferenciales.Por ultimo, tenemos presentes a las ecuaciones diferenciales en nuestramisma vida cotidiana, ya no solo en el ambito de la Ingeniera o el ambitoIndustrial, por ejemplo, para hacer los moldes para hacer pasteles, podran

utilizar un poco el modelado que se utiliza para la creacion de los cables,al menos en la parte del diseno, ya que, por su puesto, los cables deben deser sometidos a trabajos extenuantes.



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References

http://estructuras.eia.edu.co

http://udomatematica.files.wordpress.com

http://riunet.upv.es

http://find/

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