UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA Facultad de Ingeniería Civil Departamento Académico de Estructuras
Ciclo 2014-I
EXAMEN SUSTITUTORIO DE ANALISIS ESTRUCTURAL I (EC211-J) Profesora Día y hora
Indicaciones
: GIBU YAGUE, Patricia : Martes, 15 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 -
Pregunta 1 (1 punto) RESPONDA BREVEMENTE a) Además de la estimación de los puntos puntos de inflexión explique que otros método aproximados permiten estimar los momentos en vigas de una estructura continua?
Pregunta 2
(6 puntos)
(Método de Flexibilidades)Para la viga mostrada, encuentre las reacciones. Dibuje los DFC y DMF. Las redundantes a considerar son los momentos internos en B y C. se considerará el orden y presentación. Resuelva según los pasos indicados a) (1.5p) Plantee los esquemas necesarios e importantes de su análisis. Dibuje el esquema de la estructura fundamental con las acciones de las incógnitas actuando como carga aplicada y las condiciones de compatibilidad. Luego dibuje los esquemas de la estructura isostatizada en que se disgrega el análisis: con las cargas actuantes y la acción de las redundantes b) (2.5p) En base a lo indicado en a), indique las ecuaciones de compatibilidad. Calcule los desplazamientos en cada uno de los casos: con la carga actuante y con la acción de la carga unitaria. Indique los coeficientes de flexibilidad c) (1p) Calcule el MB y MC y demás reacciones. Dibuje los DFC y DMF
Pregunta 3
(4 puntos)
Para la armadura mostrada a) Determine la matriz matriz de rigidez para la estructura estructura considerando 2 GL: desplazamiento horizontal y vertical del nudo A. No ensamble, matrices de los elementos, sino introduzca desplazamiento desplazamientos s unitarios y calcule los kij b) Indique el vector de fuerzas y establezca la ecuación de equilibrio Incluya esquemas apropiados con nomenclatura acorde a sus respuestas c) Determine el desplazamiento del nudo A (o 1) d) Determine las fuerzas de extremo extremo y las fuerzas fuerzas axiales axiales de cada barra y las reacciones E=200GPa A= 500mm 2
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA Facultad de Ingeniería Civil - Departamento Académico de Estructuras Día y hora : Martes, 15 de Julio de 2014 - 16:00 – 18:00hrs Duraciòn: 110min (Continuación… ) EXAMEN SUSTITUTORIO DE ANALISIS ESTRUCTURAL I (EC211-J)
Pregunta 4
Ciclo 2014-I
(5 puntos)
(Método trabajo virtual). En la armadura mostrada E=29000ksi la sección A e las barras ED, DC es 2plg2, el resto de las barras con sección 2.5 plg 2 t= 6.5 x 10 -6 (plg/plg/ºF) Las barras AB, AE y ED Sufren un cambio de temperatura de 70oF y la barra ED y BC se construyen 0.3plg más larga y 0.1plg más corta respectivamente. El apoyo A se desplaza 0.3plg a la izquierda a) Calcule la deflexión vertical de C si no existiera la restricción o apoyo en dicho nudo. Considere la carga mostrada y simultáneamente los efectos de temperatura, asentamiento y error de fabricación que se indican b) Que fuerza vertical debe aplicarse en C, si su desplazamiento vertical debe ser cero? (Es decir si se incluye el apoyo móvil indicado en la figura)
Pregunta 5
(4 puntos)
El poste curvo mostrado describe un cuarto de círculo de radio R y EI constante. Sostiene en su extremo un cartel con carga P: a) Determine el desplazamiento vertical y giro en el extremo b, considerando sólo los efectos de flexión. Exprese en función de P, R, EI. b) Si R=10m, el cartel pesa 120Kg. El poste es de sección tubular de acero (E=2.1x10 6 Kg/cm 2) de diámetro d=200mm y espesor t=15mm, cuanto es el desplazamiento vertical en b? c) Si actúa una carga de viento importante en el cartel, que efectos se deben considerar en la estructura? Cómo evalúa esos efectos, que datos requiere?
