UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA Facultad de Ingeniería Civil Departamento Académico de Estructuras
Ciclo 2014-I
EXAMEN FINAL DE ANALISIS ESTRUCTURAL I (EC211-J) Profesora Día y hora
Indicaciones
Pregunta 1
: GIBU YAGUE, Patricia : Martes, 08 de JuLio de 2014 - 16:00 – 18:00hrs : Sin copias ni apuntes. Prohibido el préstamo de calculadoras y correctores, uso de celulares. Use esquemas y ju stifiqu e sus p rocedim ientos y res puestas. En la calificación se tomará en cuenta el orden y limp ieza - Tiempo total: 110min -
(4 puntos)
Para la armadura mostrada, considerando los grados de libertad (GL) correspondientes al desplazamiento horizontal y vertical en los nudos 2, 3, y 4 Para todos los elementos E = 1760ksi, A= 15plg 2 La carga aplicada P= 1kip Del análisis se obtuvieron los siguientes resultados: 1 2 3
(0.5)Indique (0.5)Indiq ue la matriz de fuerzas nodales externas (1.5) Determine la matriz de rigidez de los elementos 1-2, 2-3 y 1-3 (1.0)Calcule (1.0)Calcu le las fuerzas de extremo y fuerzas axiales en las barras de b) (1.0) Verificar el equilibrio en el nudo 2
Pregunta 2
(5 puntos)
Las secciones transversales de las columnas y de la viga del pórtico mostrado son idénticas. Desarrolle un análisis aproximado del pórtico proponiendo la ubicación de los puntos de inflexión en la viga. El análisis debe incluir el cálculo de las reacciones en los apoyos y los diagramas DFC y DMF
Pregunta 3
(7 puntos)
Para la viga que se muestra a continuación, EI es constante. Considerando los giros en C y D como las incógnitas: a) (2) Determine la matriz de rigidez de la estructura a partir de la definición (introducir desplazamientos unitarios) Nueva condición : Considere que al aplicar las cargas, el nudo A gira 0.003rad en sentido horario. b) (1) Explique cómo afecta la matriz de rigidez del elemento y determine la matriz de rigidez de la estructura. c) (1) Determine matriz de fuerzas F y calcule los giros incógnitas d) (1) Determine las reacciones para esta nueva condición e) (1) Dibuje Dibuje el DFC DFC y DMF f) (1) Como cree que cambian los resultados en relación a la condición original (parte a): puede referirse a la matriz de la estructura, resultados de giros, reacciones y/o DMF. Sustente su rpta.
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA Facultad de Ingeniería Civil - Departamento Académico de Estructuras Día y hora : Martes, 08 de Julio de 2014 - 16:00 – 18:00hrs Duraciòn: 110min (Continuación ) EXAMEN FINAL DE ANALISIS ESTRUCTURAL I (EC211-J)
Ciclo 2014-I
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Pregunta 4 (3 puntos) T-1) TEORIA INDIQUE V o F Los esquemas de abajo, derecha permiten calcular la rigidez de una estructura formada por barras conectadas a un nudo. Para la estructura de barras mostrada (abajo izquierda) a) (AE/L) cos * sen permite calcular k 21 y k12 b) k21 es negativo c) k22 = S (EA/L) sen 2
T-2) RESPONDA BREVEMENTE a) Justifique (en que se basa) el uso de la ubicación de los puntos de inflexión para el cálculo aproximado de los momentos de una viga b) Ademas de la estimación de los puntos de inflexión explique que otros método aproximados permiten estimar los momentos en vigas de una estructura continua?
