Docsity
Docsity

Prepara tus exámenes
Prepara tus exámenes

Prepara tus exámenes y mejora tus resultados gracias a la gran cantidad de recursos disponibles en Docsity


Consigue puntos base para descargar
Consigue puntos base para descargar

Gana puntos ayudando a otros estudiantes o consíguelos activando un Plan Premium


Orientación Universidad
Orientación Universidad


Ejercicios de Resistencia de Materiales: Aplicación del Método de Rigidez Directa, Exámenes de Análisis Estructural

Una serie de ejercicios prácticos para aplicar el método de rigidez directa en la resolución de problemas de resistencia de materiales. Se incluyen ejemplos de cálculo de deformaciones en nodos, diagramas de fuerzas cortantes y momentos flectores, considerando apoyos elásticos y coeficientes de rigidez. Útil para estudiantes de ingeniería que buscan profundizar en la aplicación del método de rigidez directa.

Tipo: Exámenes

2023/2024

Subido el 09/03/2025

Juan-JJDA-27
Juan-JJDA-27 🇵🇪

2 documentos

1 / 26

Toggle sidebar

Esta página no es visible en la vista previa

¡No te pierdas las partes importantes!

bg1
1
Calcular las reacciones en los apoyos y dibujar el diagrama de fuerzas cortantes y el diagrama de momento flector. Considerar EI= Constante (10 puntos)
1234
L 4 0.188 0.375 -0.188 0.375
Elemento DC
q 6 0.375 1.000 -0.375 0.500
P 0 -0.188 -0.375 0.188 -0.375
0.375 0.375 -0.375 1.000
345
L 5 0.024 0.120 -0.024 3
Elemento DA
q 0 -0.120 0.600 -0.120 4
P 20 -0.024 -0.120 0.024 5
567
L 3 0.111 -0.111 0.333 5
Elemento AB
q 4 -0.111 0.111 -0.333 6
P 0 0.333 -0.333 1.000 7
789
KED=EI
KEA=EI
KAB=EI
AB
D E
B
E
D
1
2
3
4
56
7
C
C
8
9
pf3
pf4
pf5
pf8
pf9
pfa
pfd
pfe
pff
pf12
pf13
pf14
pf15
pf16
pf17
pf18
pf19
pf1a

Vista previa parcial del texto

¡Descarga Ejercicios de Resistencia de Materiales: Aplicación del Método de Rigidez Directa y más Exámenes en PDF de Análisis Estructural solo en Docsity!

1 Calcular las reacciones en los apoyos y dibujar el diagrama de fuerzas cortantes y el diagrama de momento fle 1 2 3 4 L 4 0.188 0.375 -0.188 0. Elemento DC q 6 0.375 1.000 -0.375 0. P 0 -0.188 -0.375 0.188 -0. 0.375 0.375 -0.375 1. 3 4 5 L 5 0.024 0.120 -0.024 3 Elemento DAq 0 -0.120 0.600 -0.120 4 P 20 -0.024 -0.120 0.024 5 5 6 7 L 3 0.111 -0.111 0.333 5 Elemento AB q 4 -0.111 0.111 -0.333 6 P 0 0.333 -0.333 1.000 7 7 8 9

KED=EI

KEA=EI

KAB=EI

A B

D E

D E B

C

C

L 2 0.375 -0.375 0.750 7

Elemento BC q 0 -0.375 0.375 -0.750 8 P 25 0.750 -0.750 1.500 9 Matriz de rigidez consolidada 1 2 3 4 5 6 0.188 0.375 -0.188 0.375 0 0 0.375 1.000 -0.375 0.500 0 0 -0.188 -0.375 0.212 -0.495 -0.024 0 0.375 0.375 -0.120 1.600 -0.120 0 0 0 -0.024 -0.120 0.135 -0. 0 0 0 -0.120 -0.111 0. 0 0 0 0 0.333 0. 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.00 1 0.00 2 w 6 12 3 L 4 -12 4 13.75 3 L 3 11.25 4 6.25 5 p 20 0 5.625 5 q 5 0. 9.375 6 L 3 -5.625 7 q 25 0.000 8 0 L 2 0.000 9

KBC=EI

FED=

FEA=

FAB=

FBC=

F=KU + ∑Fext

el diagrama de momento flector. Considerar EI= Constante (10 puntos) 1 2 3 4

Momentos y reacciones en vigas articulada-empotrada

EI 150000 Tn/m2 0.09 0. L 5.2 m EI 0.22 0. Elemento AB W 9 Tn/m -0.09 -0. P 0 0.22 0. 3 4 Kresorte L= 700 -700 3 1 2 -700 700 4 12,801.55 33,284. 1 2 33,284.02 115,384. Kresorte R= 40000 -40000 1 -12,801.55 -33,284. -40000 40000 2 33,284.02 57,692. Matriz reducida 2 3 155,384.62 -33,284.02 2 -33,284.02 13,501.55 3 q 9 L 5. F=KU + ∑Fext 0 2 8.11 2 F= 0 3 ∑Fext= 16.38 3 Practica Dirigida

  1. Aplicando el método de rigidez directa, calcular las deformaciones en los nodos A, B, C, D y E. Dibujar los diagramas de fuerzas cortantes y de momentos flectores, sabiendo que EI= 1.5x105 ton-m2, los apoyos elásticos tienen coeficientes 700, 500 y 900 ton/m (B, C y D) y en los rotacionales son 40000 y 35,000 ton-m/rad (A y E) respectivamente KAB= FAB= KAB=

0.00001 0.00003 -0.0006612317 u 0.00003 0.00016 = -0.0028432631 u 7.02 12801.548 33284.024 -12801.548 33284. 8.11 + 33284.024 115384.615 -33284.024 57692. 16.38 -12801.548 -33284.024 12801.548 -33284. -12.17 33284.024 57692.308 -33284.024 115384. 3 4 EI 150000 Tn/m2 0.22 0. L 3.8 m EI 0.42 1. Elemento BC W 20 Tn/m -0.22 -0. P 0 0.42 0. 3 4 Kresorte L= 40000 -40000 3 3 4 -40000 40000 4 32,803.62 62,326. 5 6 62,326.87 157,894. Kresorte L= 35000 -35000 5 -32,803.62 -62,326. -35000 35000 6 62,326.87 78,947. Matriz reducida 3 5 72,803.62 -32,803.62 3 -32,803.62 67,803.62 5 q L F=KU + ∑Fext 0 3 0.00 3 F= 0 5 ∑Fext= 0.00 5 0.00002 0.00001 0 u 0.00001 0.00002 = 0 u 0.00 32803.616 62326.870 -32803.616 62326. 0.00 + 62326.870 157894.737 -62326.870 78947.

K-1=

FAB=

KAB=

FAB=

KAB=

K-1=

FAB=

EI 150000 Tn/m2 0.19 0. L 4 m EI 0.38 1. Elemento DE W 7 Tn/m -0.19 -0. P 0 0.38 0. 7 8 Kresorte L= 900 -900 7 7 8 -900 900 8 28,125.00 56,250. 9 10 56,250.00 150,000. Kresorte R= 35000 -35000 9 -28,125.00 -56,250. -35000 35000 10 56,250.00 75,000. Matriz reducida 7 10 29,025.00 56,250.00 7 56,250.00 185,000.00 10 q 7 L 4 F=KU + ∑Fext 0 7 14.00 7 F= 0 10 ∑Fext= -9.33 10 0.00008 -0.00003 -0.0014122531 u -0.00003 0.00001 = 0.0004798337 u 14.00 28125.000 56250.000 -28125.000 56250. 9.33 + 56250.000 150000.000 -56250.000 75000. 14.00 -28125.000 -56250.000 28125.000 -56250. -9.33 56250.000 75000.000 -56250.000 150000.

KAB=

FAB=

KAB=

K-1=

FAB=

 - RyA 3 25.75 
  • F= 0 4 ∑Fext= -0.750 - 0 5 11.875 - RyB 6 9.375 - MB 7 -5.625 - 0 8 0.000 - 0 9 0.000 - F - ∑Fext= 0.750 - -11.875 - 0.188 0.375 0.375 0.000 - 0.375 1.000 0.500 0.000 - 0.375 0.375 1.600 -0.120 - 0.000 0.000 -0.120 0.135 - 0.000000 0.188 0.375 0.375 0.000 u F - ∑Fext = Ku - 0.000000 = 0.375 1.000 0.500 0.000 u - 0.750000 0.375 0.375 1.600 -0.120 u
    • -11.875000 0.000 0.000 -0.120 0.135 u - 75.619 -24.2857143 -10.8571429 -9. - -21.571 8.071 2.714 2. - -13.571 4.071 2.714 2. - -12.054 3.616 2.411 9. - u1 -14. - u2 = 4. - u3 4. - u4 -11. - RyA 25.75 -0.188 -0.375 -0. F ∑Fext K - RyB = 9.375 + 0.000 0.000 0. - MB -5.625 0.000 0.000 0. - RyA 25.75 2.875 28. Ku - RyB = 9.375 + 1.25 = 10. - Matriz inversa: K-
    • MB -5.625 -3.75 -9. - 0 0.444 0.667 -0.444 0.667 -14.
  • FED= 0 + 0.667 1.333 -0.667 0.667 4. - 12 -0.444 -0.667 0.444 -0.667 - -12 0.667 0.667 -0.667 1.333 4. - 13.75 0.111 0.333 -0.111 0 2.
  • FEA= 11.25 + -0.333 1.000 -0.333 4.88 8. - 6.25 -0.111 -0.333 0.111 -11.25 -2. - 5.625 0.111 -0.111 0.333 -11.25 -1.
  • FAB= 9.375 + -0.111 0.111 -0.333 0 1. - -5.625 0.333 -0.333 1.000 0 -3. - 0 0.375 -0.375 0.750 9.38 -1.
  • FBC= 0 + -0.375 0.375 -0.750 0 1. - 0 0.750 -0.750 1.500 0 -3.
    • 0.00 0.0000
    • 0.00 = 0.0000
    • 0.00 12.0000
    • 0.00 -12.0000
      • 16.6250
  • = 19.8750 - 3.3750 - 4.3750
  • = 10.6250 - -9.3750 - -1.2500
  • = 1.2500 - -3.7500 - 0.000000 14.3897158083 21.410
    • -0.000661 18.33926902 = 26.449
    • -0.002843 -14.3897158083 1.990
      • 0.000000 56.4872531834 44.317
        • -0.22 0.42
        • -0.42 0.53
          • 0.22 -0.42
        • -0.42 1.05
  • -32,803.62 62,326.87
  • -62,326.87 78,947.37
    • 32,803.62 -62,326.87
  • -62,326.87 157,894.74 - 0.00 Ay - 0.00 Ma - 0.00 By - 0.00 Mb - 0.000 - F - ∑Fext= 0.000 - 0.000000 0 0.000 - 0.000000 0 = 0.000 - 0.000000 0 0.000 - 0.000000 0 20.000 - -0.09 0.22 - -0.22 0.38 - 0.09 -0.22 - -0.22 0.77
  • -12,801.55 33,284.02
  • -33,284.02 57,692.31
    • 12,801.55 -33,284.02
  • -33,284.02 115,384.62 - 7.50 Ay - 9.75 Ma - 7.50 By - 9.75 Mb - -7.500 - F - ∑Fext= -7.500 - 0.000000 -223.695567826 -216.196
    • -0.010819 -893.702461997 = -883.952
    • -0.010656 223.695567826 231.196
      • 0.000000 -269.514490699 -259.764