Problema 40 · Estructuras I UPC 2000

Tema: Pórticos hiperestáticos por compatibilidad (método de las fuerzas) · Del examen Colección de exámenes resueltos de Estructuras I (2000)

Enunciado

Examen Final Enero 2005 - 1er Ejercicio. Pórtico en T hiperestático con apoyos articulados

Determinar reacciones y leyes de esfuerzos en el pórtico hiperestático:

a)

b)

Enunciado: Problema 40 · Estructuras I UPC 2000

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

Reacción vertical en el apoyo F (V_F)

Solución: 845 t\frac{8}{45}\text{ t}

Desarrollo de las leyes de esfuerzos (axiles, cortantes y momentos flectores) y comprobaciones

Solución: Con VF=845 tV_F = \frac{8}{45}\text{ t}, por equilibrio global y de nudos: - Reacciones en apoyos: ∑Fx=0  ⟹  HA=4 t(←)\sum F_x = 0 \implies H_A = 4\text{ t}\quad (\leftarrow) ∑MA=0  ⟹  VD⋅6+VF⋅9−4⋅3−4⋅6=0\sum M_A = 0 \implies V_D\cdot 6 + V_F\cdot 9 - 4\cdot 3 - 4\cdot 6 = 0 VD=36−9⋅(8/45)6=6−32⋅845=6−415=8615 t(↑)V_D = \frac{36 - 9\cdot (8/45)}{6} = 6 - \frac{3}{2}\cdot \frac{8}{45} = 6 - \frac{4}{15} = \frac{86}{15}\text{ t}\quad (\uparrow) ∑Fy=0  ⟹  VA=4−VD−VF=4−8615−845=−8645 t=−1,91 t(↓)\sum F_y = 0 \implies V_A = 4 - V_D - V_F = 4 - \frac{86}{15} - \frac{8}{45} = -\frac{86}{45}\text{ t} = -1{,}91\text{ t}\quad (\downarrow) - Leyes de esfuerzos: Obtenidas las reacciones, se trazan los diagramas de esfuerzos axiles (NN), esfuerzos cortantes (VV) y momentos flectores (MM) tramo a tramo (AB, BC, CD, CE, EF) cumpliendo el equilibrio en cada nudo rígido (B, C, E).

a) Reacción vertical en el apoyo FF (VFV_F, hacia arriba):

Solución: t

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