UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA Facultad de Ingeniería Civil Departamento Académico de Estructuras

Ciclo 2013-I

5ªPA CUARTA PRACTICA CALIFICADA DE ANALISIS ESTRUCTURAL I

(EC211-J)

Profesora : GIBU YAGUE, Patricia Día y hora : Martes, 28 de Mayo de 2013 - 16:00 – 18:00hrs TEMA : Método de fuerzas o flexibilidades Indicaciones : Puede usar notas de clase, NO problemas resueltos o solucionarios. Prohibido el préstamo de calculadoras y correctores, uso de celulares. Use esquemas y justifique sus procedimientos y respuestas Tiempo total: 110min En la nota para esta 5PC se considera el puntaje del trabajo en aula (20/05) y tareas (27/05) (max 4p)

Pregunta 1 (5 puntos) Calcule el desplazamiento vertical de C del arco mostrado Primero calcule las reacciones. Al isostatizar, considere la reacción horizontal de B como redundante. Sólo flexión, EI es constante Sug. Use la simetría a) Muestre los esquemas, ecuaciones de compatibilidad e indique las expresiones para calcular los desplazamientos y coeficientes de flexibilidad. La nomenclatura debe estar acorde a los esquemas b) Calcule la incógnita redundante y todas las reacciones c) Calcule el desplazamiento DC

C



F

A

B 



Pregunta 2 (6 puntos) a) En la armadura mostrada, considerando la reacción vertical en 10kips E como redundante, determine las fuerzas axiales en las C barras producidas por las cargas aplicadas y un aumento de B 10kips temperatura de 40ºF en las barras AB y BC (4.5p) b) Si el apoyo E se asienta 0.8plg y el nudo F se construye 1plg más arriba, cómo afecta al plantear la ecuación de A E compatibilidad? En esta parte no resuelva pero muestre los D esquemas con los desplazamientos y deformaciones, así    como la ecuación de compatibilidad, resaltando donde se consideran los asentamientos. c) Si se requiere evaluar sólo los efectos de los asentamientos en b), como plantea la solución del problema? Se generan esfuerzos en las barras? Justifique. t= 6.5 x 10-6 (plg/plg/ºF) EA constante, E= 30000ksi, A= 5plg2 Pregunta 3 (5 puntos) La viga mostrada soporta una carga uniforme.Está simplemente apoyada en sus extremos y en el centro con una barra de aluminio a) Reemplace la barra por un resorte equivalente de constante k. Cuál sería el valor de k? b) Resuelva considerando el nuevo modelo (con resorte). Haga los esquemas necesarios planteando la solución. La redundante es la fuerza en el resorte F = X c) Establezca la condición y ecuaciones de compatibilidad. Cuál es el coeficiente de flexibilidad y cuanto es su valor? d) Calcule la fuerza en el resorte y las reacciones. e) Determine el esfuerzo en la barra de aluminio y el momento máximo en la viga

F

barra de aluminio L=30' A=0.5plg2 E=10000ksi

viga de acero I=4000plg4 E=29000ksi

3 kip/pie A C

40'

B