mecanica y resistencia

7/25/2019 Mecanica y Resistencia

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MECANICA Y RESISTENCIADE MATERIALES

Ing. Edwin Cuadros Camposano

UNIDAD 2: ANALISIS DE ESTRUCTURAS


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REPASO DE SEMANA 1:

1. Tipos de apoyo en estructuras.

Articulacin Apoyo


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REPASO DE SEMANA 1:

2. Condiciones de equilibrio.

Suma de fuerzas (!" ser# cero$

Suma de momentos (%" ser# cero$


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REPASO DE SEMANA 1:

Caracter&sticas 'rmadura$

a" Elementos que solo soportan carga aial.

b" El peso de los elementos es despreciable.

c" )a longitud de los elementos debe ser grandecomparada con la secci*n trans+ersal.

d" )as uniones son articuladas y all& se debe aplicar las

cargas.

e" Este modelo estructural es aplicable a puentes,cubiertas y fac-adas.


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REPASO DE SEMANA 1:

Nodo

Elemento

Luz

Cumbre

artes de una armadura


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UNIDAD 2: ANALISIS DE ESTRUCTURAS

)ibros de consulta$

%ecanica /ectorial para Ingenieros

%ec#nica de %ateriales autor$ 0eer, o-nston, %azure, Einserberg.


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OBJETIVO DE LA UNIDAD 2

El ob3eti+o del an#lisis estructural consiste en

calcular las fuerzas internas en los elementos de

una estructura.

En el an#lisis estructural debe tenerse en cuenta

las siguientes condiciones$

Suma de fuerzas (!" ser# cero$

Suma de momentos (%" ser# cero$


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TIPOS DE ESTRUCTURAS

1. Armaduras$ Compuesto por elementos que soloresisten tracci*n y compresi*n. )as uniones son

articulaciones sin fricci*n.

2. Armazo!s$ Contiene al menos un elemento sobreel cual act4an 5 o mas fuerzas.

". M#$u%as$ Sistema que contiene partes m*+ilesdise6adas para transmitir y modificar fuerzas.


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ARMADURAS

Tomado de Beer/Johnst

Armaduras$ Compuesto por elementos que solo resisten tracci*ny compresi*n. )as uniones son articulaciones sin fricci*n.


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ARMA&'N


Armazo!s$ Contiene al menos un elemento sobre elcual act4an 5 o mas fuerzas.


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MA(UINA

%#quinas$ Sistema que contiene partes m*+iles

dise6adas para transmitir y modificar fuerzas.

El principal ob3eti+o es transformar fuerzas de entrada

enfuerzas de salida


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NODOS EN CONDICIONES ESPECIALES DE CAR)A

A B

7odo con solo dos elementos y sin carga, puede estar

en equilibrio solamente si las fuerzas en ambos

elementos son cero.


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A B C

7odo con tres elementos donde dos elementos tienen la misma l&nea de acci*n y

nodo sin carga. Estos nodos el equilibrio se dar# solamente si los elementos que

tienen la misma l&nea de acci*n tienen fuerzas iguales, mientras el tercer

elemento tendr# fuerza cero.


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A

7odo con cuatro elementos donde dos y dos tienen la misma l&nea de acci*n y en el nodo no

-ay ninguna carga. Este nodo puede estar en equilibrio solamente cuando los elementos que

tienen la misma l&nea de acci*n tienen fuerzas iguales.


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ARMADURA COMPUESTA

1. %8todo de nodos.

2. %8todo de secciones.

Es muy 4til cuando se requiere -allar la fuerza enuna secci*n. )as fuerzas en los elementos cortados

deben tener el +alor 3usto necesario para mantenerlo en

equilibrio.


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CASO 1


Una armadura para techo de estadio se carga en la forma que semuestra la gura !etermine la fuerza en los elementos "B# "$% &$


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CASO 2


Una armadura para techo de estadio se carga en la forma que

se muestra la gura !etermine la fuerza en los elementos "E#E& % &J


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CASO "


La armadura que se muestra en la gura se dise'( para

sostener el techo de un mercado de alimentos )ara las cargasdadas# determine la fuerza en los elementos &$# E$ % E*


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CASO *


Una armadura polinesia# o de dos tiros# para techo se carga en

la forma que muestra la gura !etermine la fuerza de loselementos ! E& % E$


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CASO ,


!etermine la fuerza en los elementos !$ % & de la armadura

que se muestra en la gura 01ugerencia2 use la secci(n aa3


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CASO -


!etermine la fuerza en los elementos $J e 4 de la armadura que

se muestra en la gura 01ugerencia2 use la secci(n bb3


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CASO


!etermine la fuerza que act5a sobre el elemento B! % lacomponente de la reacci(n en C


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CASO /


!etermine los componentes de todas las fuerzas que act5an

sobre el elemento "BC! del ensamble que se muestra en lagura


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CASO 10


!etermine la fuerza que act5a sobre el elemento B! % la

componente de la reacci(n en C


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CASO 12


!etermine los componentes de las reacciones en " % E si se

aplica una fuerza de 78- N dirigida 9erticalmente hacia aba:o a3en B % b3 en !


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CASO 1"


!etermine todas las fuerzas e:ercidas sobre el elemento " si el

marco se carga con una fuerza de ;- lb dirigida horizontalmentehacia la derecha % se aplica a3 en el punto ! % b3 en el punto E


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CASO 1*


Un tubo de < pies de di=metro se sostiene cada >? fts mediante

un marco peque'o como el que se muestra en la gura 1i sesabe que el peso combinado del tubo % su contenido es de 8--lb/fts % se suponen supercies sin fricci(n# determine lascomponentes a3 de la reacci(n en E % b3 de la fuerza e:ercida enC sobre el elemento C!E


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CASO 1+


La cabina % la unidad motriz de la retroe@ca9adora que semuestra en la gura est= conectada mediante un perno 9ertical

localizado ,m detr=s de las ruedas de la cabina# % la distanciadesde C hasta ! es de >m El centro de gra9edad de la unidadmotriz de -- .N % la carga de 78 .Nse localizan# respecti9amente# en $ c % $l 1i se sabe que el

tractor esta en reposo sin aplicar sus frenos# a3 las reacciones en

cada una de las cuatro ruedas % b3 las fuerzas e:ercidas sobre launidad motriz en C % !


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CASO 1,


El mo9imiento del cubo de la retroe@ca9adora que se muestraen la gura se controla mediante los cilindros hidr=ulicos "!# C$

% E& !ebido a un intento por sacar de su posici(n una porci(nde losa# se e:erce una fuerza ) de , .ips sobre los dientes delcubo en J 1i se sabe que -+;8A# determine la fuerza e:ercidapor cada cilindro


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CASO 1-


!etermine la magnitud de las fuerzas de apriete e:ercidas sobrela tuerca a lo largo de la lnea aa cuando se aplican dos fuerzas

de 8- lb sobre los mangos# como se muestra en la gura1uponga que los pernos " % ! se deslizan libremente en lasranuras de las mandbulas


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CASO 1


Con el brazo de e@tensi(n telesc(pica "BC se le9anta unaplataforma para traba:adores de la construcci(n La masa

con:unta de los traba:adores % de la plataforma es de ,-- .g %su centro de gra9edad compuesto se localiza directamente porencima de C )ara la posici(n en la cual- + ,-A - + ,-A# determine a3 la fuerza e:ercida en B por elcilindro hidr=ulico simple B! % b3 la fuerza e:ercida sobre elsoporte del sistema en "


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CASO 1/


"l usar las pinzas cortadoras para pernos que se muestran en lagura# un traba:ador aplica dos fuerzas de


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LO)ROS

>Cuales son los tipos de apo%oe estructuras

,Condiciones de equilibrio#para armaduras


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