MA-CLASE 11 2014-1
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MECÁNICA APLICADA ING. ALEJANDRO ORLANDO HUAPAYA BAUTISTA ANÁLISIS DE ESTRUCTURAS parte II
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MECNICA APLICADA
ING. ALEJANDRO ORLANDO HUAPAYA BAUTISTA
ANLISIS DE ESTRUCTURAS
parte II
-
ARMAZONES
-
Se denominan bastidores o armazones (frames) a
los objetos que sirven de soporte a las mquinas o
equipos que realizan una determinada tarea.
La figura 1 muestra un bastidor tpico.
Figura 1
A.O.H.B. 3
-
La figura 2 muestra otro bastidor comnmente utilizado en los techos de
almacenes.
Figura 2
Los elementos que conforman un bastidor pueden estar sometidos a
dos fuerzas o a ms de dos (fuerzas mltiples), como se muestra en la
figura 3.
Figura 3
Elemento sometido a dos fuerzas
Elemento sometido a fuerzas mltiples A.O.H.B. 4
-
Ejemplo 1
-
DETERMINACIN DE LOS DCLS
La figura 4 muestra el bastidor sometido a una
carga W.
Figura 4
A.O.H.B. 6
-
DETERMINACIN DE LOS DCLS
La figura 5 muestra
el DCL del bastidor
con la carga
actuante, la
reaccin en el
apoyo A y la tensin
T en el cable.
Figura 5 A.O.H.B. 7
-
La figura 6 muestra los DCLs para cada uno de los
elementos que conforman el bastidor.
Figura 6
A.O.H.B. 8
-
Ejemplo 2
-
La figura 7 muestra el bastidor sometido a una carga
P en el elemento AC y una carga Q en el elemento
CB.
Figura 7
DETERMINACIN DE LOS DCLS
A.O.H.B. 10
-
La figura 8 muestra el DCL con las cargas actuantes
y la reaccin en los apoyos A y B del bastidor.
Figura 8
DETERMINACIN DE LOS DCLS
A.O.H.B. 11
-
La figura 9 muestra los DCLs para cada uno de los
elementos que conforman el bastidor.
Figura 9
DETERMINACIN DE LOS DCLS
A.O.H.B. 12
-
Ejercicio de aplicacin
-
Para el bastidor mostrado en
la figura se pide determinar:
1. La distancia e.
2. La reaccin en los apoyos
A y E.
3. La carga en las
articulaciones B, C y D.
DATOS:
F = 5 kN a = 0,4 m
b = 0,6 m c = 0,5 m
d = e
A.O.H.B. 14
-
Solucin
-
DCL de todo el sistema
e = 0,833333 m
Ey Ay
Ax
Clculo de la distancia e
De la figura
e a + b
c b
SMA = 0 Ey = 5 kN
SFx = 0
SFy = 0
Ax = 0
Ay = 0
A.O.H.B. 16
-
Barra BDF
SMB = 0
Dy = 8,333333 kN
SFy = 0 By = 3,333333 kN
SFx = 0 Bx = Dx
c
d
F Dx
Dy Bx B D
F
By
(1)
A.O.H.B. 17
-
Barra CDE
SMC = 0
Dx = 0
SFx = 0
Cx = 0
Reemplazando en (1):
Bx = 0
C
D
E
Cy Cx
Dy
Dx
Ey
b
(a + b)
c
e
A.O.H.B. 18
-
Barra CDE
SFy = 0
Cy = 3,333333 kN
Bx
Cy
By
Ay
Ax
C
A
B
Cx
A.O.H.B. 19
-
PROBLEMAS PROPUESTOS
-
Resolver el problema 6.75 de la pgina
263 del texto de Mecnica Vectorial para
ingenieros Esttica de Beer &
Johnston, dcima edicin, editorial
McGraw Hill.
A.O.H.B. 21
-
Resolver el problema 6.78 de la pgina
263 del texto de Mecnica Vectorial para
ingenieros Esttica de Beer &
Johnston, dcima edicin, editorial
McGraw Hill.
A.O.H.B. 22
-
Resolver el problema 6.103 de la pgina
266 del texto de Mecnica Vectorial para
ingenieros Esttica de Beer &
Johnston, dcima edicin, editorial
McGraw Hill.
A.O.H.B. 23
-
Resolver el problema 6.113 de la pgina
267 del texto de Mecnica Vectorial para
ingenieros Esttica de Beer &
Johnston, dcima edicin, editorial
McGraw Hill.
A.O.H.B. 24
-
MQUINAS
-
Las mquinas son estructuras diseadas
para transmitir y modificar fuerzas.
No importa si stas son herramientas
simples o incluyen mecanismos
complicados, su propsito principal es
transformar fuerzas de entrada en fuerzas
de salida.
A.O.H.B. 26
-
La figura 10 muestra una pinza para cortar alambres a la
que se aplica una carga P sobre sus mangos, sta
ejercer una carga Q mayor que P sobre el alambre.
Figura 10 A.O.H.B. 27
-
Figura 12
DETERMINACIN DE LOS DCLS
La figura 12 muestra la herramienta sometida a
una carga P.
A.O.H.B. 28
-
La figura 13 muestra un DCL con la carga actuante
P y la reaccin Q del alambre.
Figura 13
A.O.H.B. 29
-
La figura 14 muestra los DCLs para cada uno de
los elementos que conforman la herramienta.
Figura 14
A.O.H.B. 30
-
PROBLEMA DE APLICACIN
-
Las tenazas que se
muestran en la
figura se usan para
aplicar una fuerza
total de P = 45 kN
hacia arriba en el
tapn de una
tubera. Determine
las fuerzas ejercidas
en D y F sobre la
tenaza ADF.
A.O.H.B. 32
-
Solucin
-
DCL de todo el sistema
Por simetra:
Ay = By = 22,5 kN
A.O.H.B. 34
P
By Ay
Ay = By = P / 2
-
DCL de la tenaza ADF
SFx = 0
SMF = 0
FDC = 30 kN
A.O.H.B. 35
FDC*(75 mm)- Ay*(100 mm) = 0
Fx - FDC = 0
Fx = 30 kN
SFy = 0
Ay - Fy = 0
Fy = 22,5 kN
Entonces:
F = 37,5 kN
qF = 36.86989765
-
PROBLEMAS PROPUESTOS
-
Resolver el problema 6.123 de la pgina
273 del texto de Mecnica Vectorial para
ingenieros Esttica de Beer &
Johnston, dcima edicin, editorial
McGraw Hill.
A.O.H.B. 37
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Resolver el problema 6.125 de la pgina
273 del texto de Mecnica Vectorial para
ingenieros Esttica de Beer &
Johnston, dcima edicin, editorial
McGraw Hill.
A.O.H.B. 38
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Resolver el problema 6.126 de la pgina
273 del texto de Mecnica Vectorial para
ingenieros Esttica de Beer &
Johnston, dcima edicin, editorial
McGraw Hill.
A.O.H.B. 39
-
Resolver el problema 6.157 de la pgina
277 del texto de Mecnica Vectorial para
ingenieros Esttica de Beer &
Johnston, dcima edicin, editorial
McGraw Hill.
A.O.H.B. 40
-
Resolver el problema 6.173 de la pgina
282 del texto de Mecnica Vectorial para
ingenieros Esttica de Beer &
Johnston, dcima edicin, editorial
McGraw Hill.
A.O.H.B. 41
-
Resolver el problema 6.126 de la pgina
273 del texto de Mecnica Vectorial para
ingenieros Esttica de Beer &
Johnston, dcima edicin, editorial
McGraw Hill.
A.O.H.B. 42
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Resolver el problema 6.141 de la pgina
275 del texto de Mecnica Vectorial para
ingenieros Esttica de Beer &
Johnston, dcima edicin, editorial
McGraw Hill.
A.O.H.B. 43
-
TEMAS A REVISAR POR LOS
ALUMNOS PARA LA SIGUIENTE
SESIN
-
MECNICA APLICADA
TEMAS A REVISAR POR LOS ALUMNOS
PARA LA SIGUIENTE SESIN:
1. Fuerzas internas en elementos.
2. Fuerza cortante y momento flector en una
viga.
A.O.H.B. 45
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TEMA DE LA PROXIMA SESIN
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MECNICA APLICADA
TEMA DE LA PROXIMA SESIN:
FUERZAS EN VIGAS
A.O.H.B. 47
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GRACIAS
ING. ALEJANDRO ORLANDO HUAPAYA BAUTISTA
