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
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
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
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
TEMA DE LA PROXIMA SESIN
MECNICA APLICADA
TEMA DE LA PROXIMA SESIN:
FUERZAS EN VIGAS
A.O.H.B. 47
GRACIAS
ING. ALEJANDRO ORLANDO HUAPAYA BAUTISTA
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