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Análisis Estructural: Ejercicios Resueltos de Deflexión y Rotación en Vigas - Prof. Bustam, Ejercicios de Análisis Estructural

Ejercicios que se usan para practicar

Tipo: Ejercicios

2023/2024

Subido el 31/08/2024

yubel-randal-checa-delgado
yubel-randal-checa-delgado 🇵🇪

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UNIVERSIDAD CATÓLICA DE SANTA MARÍA
FACULTAD DE ARQUITECTURA E INGENIERÍAS CIVIL Y DEL AMBIENTE
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
VII SEMESTRE
ANÁLISIS ESTRUCTURAL
SEGUNDA FASE
Primera Práctica Grupal
ALUMNOS
Checa Delgado Yubel Randal
Clemente Apaza Diego Alfredo Vical
Salazar Valencia Samantha
Docente
Bustamante Mora Boris
Grupo 11
Arequipa 2024
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¡Descarga Análisis Estructural: Ejercicios Resueltos de Deflexión y Rotación en Vigas - Prof. Bustam y más Ejercicios en PDF de Análisis Estructural solo en Docsity!

UNIVERSIDAD CATÓLICA DE SANTA MARÍA

FACULTAD DE ARQUITECTURA E INGENIERÍAS CIVIL Y DEL AMBIENTE

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

VII SEMESTRE

ANÁLISIS ESTRUCTURAL

SEGUNDA FASE

Primera Práctica Grupal

ALUMNOS

Checa Delgado Yubel Randal

Clemente Apaza Diego Alfredo Vical

Salazar Valencia Samantha

Docente

Bustamante Mora Boris

Grupo 11

Arequipa – 2024

EJERCICIO 1

Determine la deflexión máxima (hacia abajo) de la viga que se muestra, así como la deflexión en el

punto C. ¿Cuánto es la pendiente en este punto? Calcular también las pendientes en los puntos A y

E. Utilice el método de área – momento y viga conjugada. Las medidas de la figura están en metros.

Considerar una viga de concreto armado (f’c = 210 kgf/cm2) de 30x60cm. Verifique sus resultados

con el programa Sap2000.

SOLUCIÓN

Tomamos momentos en el punto A.

𝐴

𝐸

𝐸

Ahora realizamos sumatoria de fuerzas en dirección vertical.

𝑦

𝐴

𝐸

𝐴

𝐴

Procedemos con el cálculo de la elasticidad.

2

b) Área-Momento:

c) Áreas:

1

2

3

4

5

6

d) Centroides:

1

2

3

4

5

6

e) Deflexiones:

Hallaremos la deflexión en E desde A:

𝐸𝐴

𝑖

× 𝑑

𝑖

𝐸𝐴

𝐸𝐴

𝐸𝐴

𝐸𝐴

𝐸

Hallaremos el giro en A:

𝐴

× 𝑟𝑎𝑑𝑖𝑜 = 𝛿

𝐸𝐴

𝐴

𝐸𝐴

𝐴

12 × 𝐸𝐼

𝐶

𝐶

Hallaremos la deflexión en C:

𝐶𝐴

𝑖

× 𝑑

𝑖

𝐶𝐴

𝐶𝐴

𝐴

𝐶

𝐶𝐴

𝐶

𝐴

𝐶𝐴

𝐶

𝐶

𝐶

𝐶

f) Viga Conjugada:

  • Centroide Área 4:

3 × 4

  • Centroide Área 6:

3 × 2

  • Centroide Área 5:

3 × 2

  • Centroide Área 1:

3 × 4

Giro en A (Tramo A-E):

𝐴

𝐴

𝐴

𝐴

Giro en E (Tramo A-E):

𝐸

𝐸

𝐸

𝐸

Giro en C (Tramo A-C):

EJERCICIO 2

Determine, para las dos estructuras que se muestran, la deflexión en los puntos B y D, así como las

rotaciones en los puntos A, B, C y D. Utilice el método de doble integración, área- momento y viga

conjugada. Las medidas de la figura están en metros. Considerar E = 2 000 000 tnf/m

2

e I = 0.05 m

4

Verifique sus resultados con el programa Sap2000.

SOLUCIÓN

Hallamos las reacciones, aplicamos equilibrio de momentos en el punto A

Para la carga real, tenemos las siguientes reacciones:

𝐴

𝑦

𝑦

Luego aplicamos equilibrio de fuerzas en el eje y

𝑦

𝑦

𝑦

Con las reacciones, aplicamos cortes en la viga

Corte 1- 1

1

1

2

1

2

Tramo A-B

1

2

Integramos, y obtenemos el Angulo de giro

1

2

1

2

3

1

Volvemos a integrar, y obtenemos el desplazamiento:

2

1

2

3

1

1

3

4

1

2

Tramo B-C

2

2

Integramos, y obtenemos el Angulo de giro

2

2

2

2

3

3

Volvemos a integrar, y obtenemos el desplazamiento:

2

1

2

3

3

2

3

4

3

4

Tramo C-D

3

Integramos, y obtenemos el Angulo de giro

3

3

2

5

Volvemos a integrar, y obtenemos el desplazamiento:

3

2

5

3

3

2

5

6

Resolvemos las constantes, y tenemos:

1

2

2

3

3

2

3

3

2

3

3

2

3

3

Resolviendo:

1

3

1

2

3

4

3

4

3

4

3

4

Resolviendo:

3

4

1

2

3

6

Angulo de giro y deflexiones (EI=1000000)

En C, x=

𝐶

2

3

3

𝐶

2

3

𝐶

𝐶

3

4

3

4

𝐶

3

4

3

4

𝐶

En D, x=

𝐷

2

5

𝐷

2

5

𝐷

𝐷

3

2

5

6

𝐷

3

2

𝐷

Dado que, en A y B, la inercia es infinita, entonces tenemos:

𝐴

𝐵

𝐴

𝐵

EJERCICIO 3

Obtener el desplazamiento horizontal en el extremo libre de la viga en voladizo que se muestra.

Utilice para este ejercicio el método de doble integración. ¿Es posible obtener una solución exacta?

¿Qué solución propone al respecto?

Considere como carga actuante el peso propio de la viga, sabiendo que es de concreto armado (peso

específico de 2.4 tnf/m

2

La viga tiene un ancho constante de 0.50m. El resto de las medidas se indican en la figura (en metros).

Considerar E = 2 000 000 tnf/m

2

. No considere las deformaciones axiales en la viga.

Comprobar sus resultados con el programa Sap2000 y comente las conclusiones a las que llegó.

SOLUCIÓN

a) Método Doble Integración:

Constante 1:

2

2

1

Tramo 1:

𝑚 + 15 𝑥 ×

2

Tramo 2:

15 × 6

1

3

4

4

4

Tramo 2:

3

2

3

4

3

2

3

3

Tramo 1:

1

3

1

1

2

3

2

4

3

Tramo 2:

2

3

2

Constante 1:

𝑚á𝑥

( 21 × 1001 )

0. 3 × 0. 4

3

4

3

𝑚á𝑥