TRABAJO PRÁCTICO Nº. 5: SOLICITACIONES (M, Q y N)

Transcripción

1 TRABAJO PRÁCTICO Nº. 5: SOLICITACIONES (M, Q y N) 1. A) Dadas las siguientes vigas, clasificarlas según su sustentación en: empotradas, simplemente apoyadas, en voladizo, continuas, con articulaciones, etc. B) Luego establecer para cada una, si sus solicitaciones (incluidas reacciones), pueden ser resueltas solamente con las ecuaciones de equilibrio de la estática.

2 2. A) Dibuje los diagramas de cortante y de momento flector para las vigas simplemente apoyadas de las figuras que siguen. Ubique la posición de las solicitaciones máximas. B) Qué relación existe entre la ubicación del Momento Máximo y su correspondiente valor de Corte? Ocurre esa relación en todos los casos?.

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4 3. En la figura se aprecia una viga ABC con un voladizo en el extremo izquierdo. La viga está sometida a una carga uniforme de intensidad q = 1 Kn/ft sobre el voladizo AB y a un par anti horario MO = 12 k ft que actúa a la mitad de la distancia ente los soportes B y C. Construya los diagramas de fuerza cortante y momento flexionante para esta viga. 4. La viga ABC que se ve en la figura está simplemente apoyada en A y B, y tiene un voladizo de B a C. Las cargas son una fuerza horizontal P1 = 400 lb que actúa en el extremo de un brazo vertical, y una fuerza vertical P2 = 900 lb que actúa en el extremo del voladizo. Calcule la fuerza cortante V y el esfuerzo flexionante M en una sección a 2 pies del soporte de la izquierda. (Notas: no tenga en cuenta los peraltes de la viga y del brazo vertical, y use las dimensiones medidas en las líneas del centro al hacer los cálculos)-

5 5. A) En condiciones de crucero, la carga distribuida sobre el ala de un avión pequeño tiene la variación idealizada que muestra la figura. Calcule la fuerza cortante V y el momento flexionante M en el arranque del ala. B) Cambiarían los valores de dichas solicitaciones si el sentido de la fuerza distribuida fuera descendente en lugar de ascendente?. Justifique. C) Que sentido fundamental tiene que el momento sea positivo o negativo en un elemento de estructura? 6. La viga ABCD con un brazo vertical CE está soportada como viga simple en A y D (vea la figura). Un cable pasa por una pequeña polea unida al brazo E. Un extremo del cable está unido a la viga en el punto B. Cuál es la fuerza P en el cable si el momento flexionante en la viga justo a la izquierda del punto C es numéricamente igual a 800 lb-ft? (Nota: Despréciese el espesor de la viga y el brazo vertical, y utilice las dimensiones de línea longitudinal para efectuar los cálculos).

6 7. Dibujar en forma esquemática todas las solicitaciones (M, Q y N) en las vigas de la figura. Definir en cada caso la solicitación máxima. B) Piense porqué es fundamental definir en todos los casos las solicitaciones máximas de un elemento estructural? C) En el caso de la segunda figura hallar la distancia x a la izquierda de C a la que es nulo el momento flector.

7 8. A) Dos secciones pequeñas de ángulo CE y DF se unen con pernos a la viga uniforme AB de peso 3,33 kk, y el elemento estructural se sostiene temporalmente por los cables verticales EG y FH, como se muestra en la figura. Una segunda viga que descansa sobre la viga AB en I ejerce una fuerza hacia debajo de 3 kn sobre AB. Si se sabe que a = 0,3 m y sin tomar en cuenta el peso de las secciones de ángulo: a) dibuje los diagramas de fuerza cortante y de momento flector para la viga AB y b) determine los valores absolutos máximos de la fuerza cortante y del momento flector en la viga. B) Resuelva el problema anterior para a = o,60 m. 9. Para la viga AB mostrada en la figura: a) Dibuje los diagramas de fuerza cortante y momento flector y de esfuerzo normal. b) determine la magnitud y la ubicación del valor

8 absoluto máximo del momento flector. C) utilizando el marco teórico verifique la relación que existe entre la carga, la Fuerza cortante y el Momento Flector 10. La viga ABCD de la figura tiene voladizos en sus extremos y soporta una carga distribuida de intensidad linealmente variable. Para qué razón a/l la fuerza cortante siempre será cero en el centro de la viga? 11. Cada figura muestra un dispositivo mecánico donde actúa una o más fuerzas paralelas al elemento principal y alejadas del eje de dicho elemento, el cual se asemeja a una viga. Los dispositivos están soportados por cojinetes en los lugares marcados con una X, los que provocan fuerzas de reacción en cualquier dirección perpendicular al eje de la viga. Uno de los cojinetes es capaz de resistir fuerzas horizontales. Para cada figura los objetivos son: 1) Dividir la viga compuesta en partes que son sus componentes rectos. 2) Mostrar los diagramas de cuerpo libre completos de cada componente incluidas todas las fuerzas externas e internas y los momentos flexionantes requeridos para mante3ner la parte en equilibrio. 3) Para la parte horizontal únicamente, trace los diagramas de fuerza cortante y momento flexionante completos. (Consulte las sección 5-10 del libro de Resistencia de Materiales de Eliot Mott.)-

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