jueves, 30 de junio de 2011

Ejercicio Francisco Rios

1) 10 formas de equilibrarl a barra:

Explicación:

En cada barra se colocaron las fuerzas necesarias para equilibrar los momentos en sentido del reloj y los momentos contrarios al reloj.




2) ¿Cuáles son las reacciones?









Explicación:




Se obtienen las resultantes:

ΣMA= -11.3(2)-25(4)-R2(10)+43.3(4)+120

= -22.6-100+10R20173.2+120

=-10R2+170=0

R2=-170/-10

R2=17

ΣFy=11.3+25+17=R1y+10

R1y=43.3





ΣFx=43.3=R1x

R1=61







Se obtiene:

R1=61 [Ángulo de 45º]

R2=17 [Hacia abajo]




3)Se tiene:




Explicación:

Se usa la trigonometría para resolverlo:

sen50º=op/10

10sen50º=op

op=7.6


cos50º=ad/10


10cos50=ad
ad=6.42


cos40º=17.6/Hip
Hip=17.6/cos40º
=22.97




sen60º=op/10

op=10sen60

op=8.6= Ax


cos60º=ad/10

ad=10cos60

ad=5=Ay

cos45º=5/Hip

Hip=5/cos45

=7




4)Se presenta lo siguiente:




Explicación:

Se calcula el momento y el cortante, de ese modo después podrá calcularse lo que se necesita para que esté en equilibrio ya que está empotrado.





Cortante: 8T en la base.

Momento: 36T/m en el empotramiento en sentido contrario al reloj.


5)Armadura:


Explicación:


Se resuelve por el método de los nodos:


Nodo 1,2 ;7.8


Nodo 4,5.


Nodo 3,6


TRABAJO EN CLASE, EQUIPO A: (Angélica, Blanca, Cassandra)










10 OPCIONES PARA EQUILIBRAR EL SISTEMA
R1*8m = (7T*8m)
R1 = 7T

R1+R2 = 2T + 7T
R2= 7T -7T +2T
R2= 2T

R=7T+2T+7T+2T




R1*5m = (2T*8m)
R1 = 3.2T
R1+R2 = 2T + 7T
R2= 7T -3.2T +2T
R2= 5.8T

R1*6.5m = (7T*8m)
R1 = 8.61T
R1+R2 = 2T + 7T
R2= 7T -8.61T +2T
R2= 0.39T

R1*6m = (7T*6m)
R1 = 7T
R1+R2 = 2T + 7T
R2= 7T -7T +2T
R2= 2T


R2*4m = (2T*9m)
R2 = 18Tm/ 4m = 4.5t
R1+R2 = 2T + 7T
R1 7T - 4.5T +2T
R1= 4.5T




R2*2m = (2T*8m)
R2 = 16Tm/ 2m = 8t
R1+R2 = 2T + 7T
R1 7T – 8T +2T
R1= 1T

R1*5m = (7T*6.2m) + (2*0.8)
R1 = 45Tm/ 5m = 9t
R1+R2 = 2T + 7T
R2= 7T -9T +2T
R2= 0T

R2*3m = (2T*8m)
R2 = 16Tm/ 3m = 5.33t
R1+R2 = 2T + 7T
R1 7T – 5.33T +2T
R1= 3.6T

R1*6m = (7T*6m) + (2*1)
R1 = 44Tm/ 6m = 7.33t
R1+R2 = 2T + 7T
R2= 7T -7.33T +2T
R2= 1.67T



¿CUÁL ES V Y M EN EL EDIFICIO?


Antes de poder hacer las gráficas, tenemos que equilibrar el sistema. La base del edificio tiene dos reacciones: una en X y una que responde al momento que ejercen lsa fuerzas horizontales. La fuerza en X contraresta las 4 fuerzas horizontales que actuán sobre el edificio, o sea, las de 2T que suman a 8T. Por lo tanto, la reacción en X debe valer, como mínimo, 8T

La reacción de momento es de 68 T positivo, o sea, que gira en contra de las mansesillas del reloj, ya que el momento que causan las fuerzas horizontales son negativas, o sea, como van las manesillas del reloj.


¿CUÁLES SON LAS REACCIONES Y LOS ESFUERZOS EN LAS BARRAS?







ALZADO







ISOMÉTRICO
Las barras están a 45º


Calculando para la mitad de la armadura:


((2 cos45) x 2) + ((1 cos45) x 2) = 2.83 + 1.41 = 4.24

Como la estructura es simétrica, cada reacción es de 4.24




PLANTA - ESFUERZOS



¿CUÁL ES EL ESFUERZO EN LA BARRA Y EN EL CABLE?


Tenemos que:
La barra trabajara a compresión y el cable a tensión.
El esfuerzo en el cable se calculó de la siguiente forma:


Para calcular el esfuerzo en barra: se aplicó el teorema de Pitágoras obteniendo que la barra trabaja a compresión con un esfuerzo de 15.3 Toneladas.

¿CUÁLES SON LAS REACCIONES?


Primero, tenemos que encontrar la longitud de la barra con la carga distribuida de 2T/ml. Lo sacamos con el teorema de pitágoras.

√(4^2 + 4^2) = 5.66

Con eso podemos sacar el valor y la ubicación de la carga concentrada.

Valor: 2T x 5.66 = 11.32 T

Ubicación: 5.66 / 2 = 2.83


DESCOMPOSICIÓN DE LA FUERZA DE 50T

Componente en X: 50 cos30º = 43.3 T
Componente en Y: 50 cos60º= 25 T

CÁLCULO DE MOMENTOS

∑MR1
+11.32(2) + 25(4) + R2(10) = 43.3(4) + 10(12)
122.64 + R2(10) = 293.2
R2 = 17.1

∑FY
11.32 + 25 + 17.1 = R1Y +10
43.42 = R1Y

∑FX
R1X = 43.42

√(43.42^2 + 43.42^2) = 61.4





Seccion B Alejandro, Andres, Santiago





Lo que tenemos que hacer primero es calcular las reacciones, las cuales no conocemos; esto lo vamos a hacer calculando sus momentos y tomamos como punto A el lugar en donde esta ubicada R1 y el punto B donde esta ubicada la R2. Y empezamos con los momentos en el punto A, sumando las magnitudes que se apli8can a la estructura y muliplicando cada una por su distancia al punto A.


EMA= -2(2) -2(3) -2(4) -2(5) -4(1) -4(2) -4(3) -4(4) -2(5) +R2(5) +2(2) +4(1)


EMA= -70 +5R2


5R2=70


R2=14




Para calcular la otra reaccion sacamos su componente en x y su componente en y ya que R1 esta inclinada. Para sacar su componente en x lo unico que tenemos que hacer es sumar todas las fuerzas aplicadas en el punto x, esto nos dara el componente x en R1 ya que el sistema tiene que estar equilibrado y tiene que haber la misma carga para un lado que para el otro. Y para sacar el componente y en R1 sumamos todas las magnitudes que esten en el eje vertical y le restamos R2, debido a que ya la conocemos, y asi sabremos la magnitud en y de R1.


EFx= 2+2+2+2=8


EFy= 2+4+4+4+4+4+4+2-14= 14


Una vez que conocemos ambas podemos sacar la resultante de ambas fuerzas sacandle raiz a la suma de sus cuadrados.




Para hacer la grafica de cortantes necesitamos saber todas las magnitudes y las distancias en amobs ejes, debido a que hay fuerzas horizontales y verticales aplicadas a la estructura en este ejemplo haremos dos graficas de cortantes, una vertical y otra horizontal. Para hacer la grafica de las fuerzas verticales, empezamos tomando la magnitud que este en el extremo izquierdo y en este caso bajamos 2 unidades y se mantiene en el eje horizantal por una unidad, luego baja 4 llegando al punto -6 y tambien se mantiene y en el punto 2 del eje x, sube 10 unidades, se mantiene y en el punto 3 del eje x baja a cero y se mantiene en este hasta el punto 4 del eje x donde baja cuatro unidades sobre el eje y llegando al punto -4 se mantiene una unidad en el eje x y en el punto 5 del eje x, baja otras cuatro unidades llegando al punto -8 del eje y, se mantiene una unidad sobre el eje x y en el punto 6 del eje x baja otras cuatro unidades sobre el eje y llegando al punto -12. En este momento ya tenemos la grafica de cortante de las fuerzas verticales y nos han quedado tres figuras, dos en la parte inferior y una en la parte sueprior, y tenemos que sacar el area de cada una y tenemos que tener en cuenta el lugar en donde la grafica toca el punto cero en el eje x para asi hacer nuestra grafica de momentos de las fuerzas verticales.


Para hacer al grafica de momentos invertimos los signos y empezamos con el primer punto donde la grafica de cortantes toco cero que es en el extremo izquierdo y como antes de este punto no hay ningun area se quedara en cero en nuestra grafica de momentos, en el segundo punto donde la grafica de cortante toca cero ya hay -8 unidades antes de éste, entonces subimos ocho unidades en este punto sacando el punto (2,8), en el tercer punto donde la grafica de cortantes toca cero ya hay -4 unidades de area antes de éste entonces bajamos cuatro unidades desde el ultimo punto en (3,4) y como en la grafica de cortante se mantiene por una unidad sobre el eje x en cero tambien lo hacemos en la grafica de momentos llegando al punto (4,4), en el ultimo punto donde la grafica de cortantes toco cero es en el extremo izquierdo y antes de el hay un area total de -28 unidades, entonces conectamos nuestro ultimo punto (4,4) con el nuevo punto (7,28)