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Mecanica de sólidos taller #2.
Tipo: Ejercicios
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¡No te pierdas las partes importantes!
Mariana Herrera Rincón 1114382
1. Responda las siguientes preguntas A. ¿Que es un elemento estructural? Muestre gráficamente 3 elementos estructurales y explique que tipos de cargas está soportando dicho elemento. Las imágenes pueden ser fotografías, imágenes de internet o dibujos. Un elemento estructural es una parte fundamental de una estructura que tiene la función de soportar y transmitir cargas. Puede ser una viga, columna, losa, entre otros. Ejemplo de tres elementos estructurales y sus cargas: 1. Viga: Las vigas son elementos horizontales que soportan y distribuyen cargas provenientes de la losa hacia las columnas. Estas cargas incluyen: - Carga muerta, que corresponde al peso propio de la viga, la losa y otros elementos estructurales como muros. - Carga viva, originada por el uso del edificio (personas, muebles, equipos). - Cargas dinámicas, como vibraciones, impactos y fuerzas adicionales por movimiento. - Cargas sísmicas y de viento, que generan esfuerzos adicionales en la estructura. 2. Columna: Las columnas son elementos verticales que reciben las cargas de las vigas y las transfieren hacia la cimentación. Las cargas que soportan incluyen: - Carga muerta, que es el peso propio de la columna y de los elementos estructurales que soporta. - Carga viva, proveniente del uso del edificio en diferentes niveles. - Cargas sísmicas y de viento, que pueden inducir esfuerzos de compresión, tracción y flexión en la columna.
Mariana Herrera Rincón 1114382
Mariana Herrera Rincón 1114382
L. ¿Para qué me sirve la mecánica de solidos? Para analizar y diseñar estructuras, componentes mecánicos y materiales resistentes a fuerzas externas.
2. Calcule los valores de las reacciones 𝑹𝑨 y 𝑹𝑩 para cada caso (2A) W= 15 kN/m L= 5m (→+)ƩMA= 75 kN(2.5 m) - RBY(5 m) RBY= (75 kN*(2.5 m))/(5 m) RBY= 37.5 kN (↑+)ƩFy= RAY - 75 kN + 37.5 kN RAY= 75 kN - 37.5 kN RAY= 37.5 kN (2B) W= 8 kN/m L= 5m D1= 4m D2= 1m (→+)ƩMA= 40 kN (2.5 m) - RBY(4 m) RBY= (40 kN *(2.5 m))/(4 m) RBY= 25 kN
Mariana Herrera Rincón 1114382 (↑+) ƩFy= RAY - 40 kN + 25 kN RAY= 40 kN - 25 kN RAY= 15 kN (2C) W= 10 kn L= 6m D1= 2m D2= 4m P1= 5 kN P2= 10 kN (→+)ƩMA= 5 kN(2 m) + 60 kN(3 m) - RBY(4 m) – 10 kN(6 m) RBY= ( 5 kN(2 m) + 60 kN(3 m) – 10 kN*(6 m))/(4 m) RBY= 32.5 kN (↑+) ƩFy= RAY - 5 kN - 60 kN + 32.5 kN +10 kN RAY= 5 kN + 60 kN – 32.5 kN – 10 kN RAY= 22.5 kN 3. Asuma dos fuerzas P1 y P2 (de igual magnitud y dirección) que son aplicadas axialmente a compresión en los elementos longitudinales A y B respectivamente. El elemento A tiene un área trasversal 100 veces más grande que B, explique: a) Cual sería la diferencia, en términos de esfuerzos, para cada elemento. El esfuerzo normal σ en un elemento sometido a una carga axial es:
esfuerzos en cada elemento son
Mariana Herrera Rincón 1114382 Este cambio de dirección en la carga genera un esfuerzo combinado (normal + cortante) en el elemento B, lo que puede hacer que falle por flexión en lugar de por compresión. Grafico:
Mariana Herrera Rincón 1114382
4. Diseñe los elementos longitudinales y los elementos transversales de los pernos en C y D para unos esfuerzos admisibles normal y cortante respectivamente de 𝝈 = 𝟏𝟓𝟎 𝑴𝑷𝒂 y 𝝉 = 𝟗𝟎 𝑴𝑷𝒂. Asuma una carga vertical de 𝑷 = 𝟒𝟓𝒌𝑵 **ubicada en el centro del elemento tal como se muestra en la figura
1. Hallar reacciones en los apoyos (→+)ƩMA= 4 5 kN(2.5 m) - RBY(4.5 m) RBY= ( 4 5 kN*(2.5 m))/(4 m) RBY= 25 kN
Mariana Herrera Rincón 1114382