TRABAJO PRÁCTICO Nº. 5: SOLICITACIONES (M, Q y N)

1. A) Dadas las siguientes vigas, clasificarlas según su sustentación en: empotradas,simplemente apoyadas, en voladizo, continuas, con articulaciones, etc. B) Luegoestablecer para cada una, si sus solicitaciones (incluidas reacciones), pueden ser resueltassolamente con las ecuaciones de equilibrio de la estática.

2. A) Dibuje los diagramas de cortante y de momento flector para las vigas simplementeapoyadas de las figuras que siguen. Ubique la posición de las solicitaciones máximas.B) ¿Qué relación existe entre la ubicación del Momento Máximo y su correspondientevalor de Corte? ¿Ocurre esa relación en todos los casos?.

3. En la figura se aprecia una viga ABC con un voladizo en el extremo izquierdo. La viga estásometida a una carga uniforme de intensidad q = 1 Kn/ft sobre el voladizo AB y a un paranti horario MO = 12 k –ft que actúa a la mitad de la distancia ente los soportes B y C.Construya los diagramas de fuerza cortante y momento flexionante para esta viga.

4. La viga ABC que se ve en la figura está simplemente apoyada en A y B, y tiene un voladizode B a C. Las cargas son una fuerza horizontal P1 = 400 lb que actúa en el extremo de unbrazo vertical, y una fuerza vertical P2 = 900 lb que actúa en el extremo del voladizo. Calcule la fuerza cortante V y el esfuerzo flexionante M en una sección a 2 pies delsoporte de la izquierda. (Notas: no tenga en cuenta los peraltes de la viga y del brazovertical, y use las dimensiones medidas en las líneas del centro al hacer los cálculos)-

5. A) En condiciones de crucero, la carga distribuida sobre el ala de un avión pequeño tiene lavariación idealizada que muestra la figura. Calcule la fuerza cortante V y el momentoflexionante M en el arranque del ala. B) Cambiarían los valores de dichas solicitaciones siel sentido de la fuerza distribuida fuera descendente en lugar de ascendente?. Justifique.C) Que sentido fundamental tiene que el momento sea positivo o negativo en unelemento de estructura?

6. La viga ABCD con un brazo vertical CE está soportada como viga simple en A y D (vea lafigura). Un cable pasa por una pequeña polea unida al brazo E. Un extremo del cable estáunido a la viga en el punto B. ¿Cuál es la fuerza P en el cable si el momento flexionante enla viga justo a la izquierda del punto C es numéricamente igual a 800 lb-ft? (Nota:Despréciese el espesor de la viga y el brazo vertical, y utilice las dimensiones de línealongitudinal para efectuar los cálculos).

7. Dibujar en forma esquemática todas las solicitaciones (M, Q y N) en las vigas de la figura.Definir en cada caso la solicitación máxima. B) Piense porqué es fundamental definir entodos los casos las solicitaciones máximas de un elemento estructural? C) En el caso de lasegunda figura hallar la distancia x a la izquierda de C a la que es nulo el momentoflector.

8. A) Dos secciones pequeñas de ángulo CE y DF se unen con pernos a la viga uniforme AB depeso 3,33 kK, y el elemento estructural se sostiene temporalmente por los cablesverticales EG y FH, como se muestra en la figura. Una segunda viga que descansa sobre laviga AB en I ejerce una fuerza hacia debajo de 3 kN sobre AB. Si se sabe que a = 0,3 m y sintomar en cuenta el peso de las secciones de ángulo: a) dibuje los diagramas de fuerzacortante y de momento flector para la viga AB y b) determine los valores absolutosmáximos de la fuerza cortante y del momento flector en la viga. B) Resuelva el problemaanterior para a = o,60 m.

9. Para la viga AB mostrada en la figura: a) Dibuje los diagramas de fuerza cortante ymomento flector y de esfuerzo normal. b) determine la magnitud y la ubicación del valor

absoluto máximo del momento flector. C) utilizando el marco teórico verifique la relaciónque existe entre la carga, la Fuerza cortante y el Momento Flector –

10. La viga ABCD de la figura tiene voladizos en sus extremos y soporta una carga distribuidade intensidad linealmente variable. ¿ Para qué razón a/L la fuerza cortante siempre serácero en el centro de la viga?

11. Cada figura muestra un dispositivo mecánico donde actúa una o más fuerzas paralelas alelemento principal y alejadas del eje de dicho elemento, el cual se asemeja a una viga. Losdispositivos están soportados por cojinetes en los lugares marcados con una X, los queprovocan fuerzas de reacción en cualquier dirección perpendicular al eje de la viga. Uno delos cojinetes es capaz de resistir fuerzas horizontales. Para cada figura los objetivos son:

1) Dividir la viga compuesta en partes que son sus componentes rectos.2) Mostrar los diagramas de cuerpo libre completos de cada componente incluidas

todas las fuerzas externas e internas y los momentos flexionantes requeridos paramante3ner la parte en equilibrio.

3) Para la parte horizontal únicamente, trace los diagramas de fuerza cortante ymomento flexionante completos. (Consulte las sección 5-10 del libro deResistencia de Materiales de Eliot Mott.)-