mecanica informe final

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UNIVERSIDAD PRIVADA DEL NORTE – MECANICA Y RESISTENCIA DE MATERIALES Mecáni ca y resisten cia de material Aplicación del análisis de fuerzas por nodos en el techo del cafetín de la UPN. Integrantes: Alzamora Auqui, Nicol Damián Antonio, Beatriz Gamarra Apéstegui, Zaira

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PROYECTO DE MECANICA

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NDICE1. Cartula

2. Dedicatoria

3. ndice

CAPTULO I: GENERALIDADES Titulo1.1 Resumen

1.2 Introduccin

1.3 Formulacin del problema

1.4 Objetivos

1.4.1. Objetivos generales

1.4.2 Objetivos especficos

1.5 Justificacin

CAPITULO II: MARCO TERICO.2.1. Longitud de arco

2.2. Centro de gravedad

2.3. Armaduras2.4. Soportes2.5. Cargas distribuidas2.6. Equilibrio de una partculaCAPITULO III: SOLUCIN DEL PROBLEMA

CAPTULO IV: RESULTADOSCAPTULO V: CONCLUSIONES

CAPITULO VI: BIBLIOGRAFA

CAPTULO VII: ANEXOS.

CAPITULO

I

I. RESMENII. INTRODUCCINIII. FORMULACIN DEL PROBLEMA.

Se desea conocer cules son las fuerzas que se ejercen en la armadura Cules son las fuerzas que de dicha armadura? A qu posicin se encuentra el peso de la armadura?

IV. OBJETIVOS

4.1. OBJETIVOS GENERALES

Determinar las fuerzas que se ejercen en el techo del cafetn y la posicin en donde se encuentra el peso.

4.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS Hallar la longitud de arco del techo.

Hallar la posicin del peso de la armadura en un brazo Hallar las fuerzas de reaccin en un brazo Hallar las fuerzas de reaccin en toda la armadura

Si hay algo que corregir lo corrigen aqu nomas chicosV. JUSTIFICACIN

CAPITULO

IIVI. MARCO TERICO

1. Longitud de arco: Lalongitud del arco, de la curva f(x), comprendido entre las abscisas x = a y x = b viene dado por la integral definida:

2. Centro de gravedad: El denominadocentro de gravedades elcentro de simetra de masa, donde se intersecan los planos sagital, frontal y horizontal. En dichopunto, se aplica la resultante de las fuerzas gravitatorias que ejercen su efecto en uncuerpo.Cabe destacar que el centro de gravedad no se corresponde necesariamente con un punto de masa determinado del cuerpo.

3. Armaduras: Una armadura esuna estructura, compuesta deelementos delgados unidosentre s.Los elementos delgados se suelen denominar los miembros o barras de la armadura, los elementos de unin las juntas onudos (Fig. A.1.).Est diseada para soportarcargas que pueden ser superiores a su propio peso, aplicadas en las uniones o juntas.

Siendo el estado de equilibrio, el estado de movimiento a velocidad constante; de las Leyes de Newton se desprende que las condiciones para ese estado son:

Las fuerzas pueden ser de traccin o contraccin:

Mtodo de nodos: El cual se basa en el hecho de que toda la armadura est en equilibrio, entonces cada uno de sus nodos tambin est en equilibrio.Fx = 0; Fy = 0

Mtodo de secciones: Cuando se necesita encontrar la fuerza en slo unos cuantos elementos de una armadura, sta puede analizarse mediante el mtodo de secciones, el cual se basa en el principio de que si la armadura est en equilibrio, entonces cualquier segmento de la armadura est tambin en equilibrio. El mtodo de secciones puede utilizarse para cortar o seccionar los elementos de toda una armadura. Si la seccin pasa por la armadura y se traza el DCL de cualquiera de sus dos partes, entonces podemos aplicar las ecuaciones de equilibrio para determinar las fuerzas de los elementos en la seccin cortada.

Fx = 0; Fy = 0; Mo = 0

4. Soportes: Los apoyos de vigas, son los elementos que le proporcionan la estabilidad a la viga y por lo general, se encuentran en los extremos o cerca de ellos. Las fuerzas en los apoyos que se generan son productos de las cargas aplicadas y se llaman Reacciones y equilibran las cargas aplicadas. Analticamente estas reacciones representan las incgnitas de un problema matemtico. Reacciones formada por una fuerza de direccin conocida. Los apoyos y conexiones que causan reacciones de este tipo son: Rodillos, balancines, superficies lisas, bielas y cables cortos.

Estos apoyos solo impiden el movimiento en una direccin. Las reacciones de este grupo solo proporcionan una incgnita, que consiste en la magnitud de la reaccin y se pueden dirigir en uno u otro sentido a lo largo de la direccin conocida. 5. Cargas distribuidas: Las cargas distribuidas son las cargas que convencionalmente actan sobre un rea grande del piso. Las cargas son el resultado del material almacenado directamente en el piso dentro del rea de almacenamiento. Las cargas concentradas son las que normalmente controlan el diseo del piso pues estas producen esfuerzos a tensin mayores que las cargas distribuidas.

Carga distribuida triangular

Carga distribuida en parbola

Carga distribuida rectangular

6. Equilibrio de una partcula: Si la resultante de las fuerzas que actan sobre una partcula es cero, la partcula se encuentra en equilibrio. Una partcula sometida a la accin de 2 fuerzas estar en equilibrio si ambas fuerzas tienen la misma magnitud, la misma lnea de accin pero el sentido opuesto.

CAPITULO

III

VII. SOLUCIN DEL PROBLEMALa estructura a analizar est de color azul, en el grfico N1

(Figura N1)

Las medidas, en el figura N 1, estn en cm y la funcin de la parbola est en metros.Hallando la funcin de la estructura parablica:

C (10.5 - 0) = 0 0.96

110.25 C= -0.96

C=

Hallando la longitud de arco de la parbola, para multiplicarlo por la masa lineal del fierro. L =

Peso de la parbola de metal de un brazo: PESO=11.06 2.87 Kg/m

= 31.74 9.81

Hallando el centro de gravedad de la estructura parablica:

(Figura N 2) Hallando las reacciones de las estructuras de los extremos (no tienen cable)

(Figura N3) En el eje X.

En el eje Y

Ray = 311.36 + Ry Ray= 311.36 + 2279.15

Ma = Ry (0.5) = 311.36 (3.66)

Hallando las reacciones de las estructuras interiores (s tienen cable)

(Figura N4) Las medidas en la figura N4 estn en cm.

La tensin de 1000 N se hall en funcin al grosor del cable, segn catalogo:

En el eje X:

Rx = 1000Cos60

En el eje Y

1000Sen60 + Ry +Ray = 311.36

Ma = 1000Sen60 (3.66) Ry(0.5) 311.36(3.66) + 1000Cos60(0.23) Rx(0.64) = 0 3169.65 Ry(0.5) 1139.57 + 115 320 = 0

-Ry(0.5) + 1825.08 = 0

En toda la armadura:

(Figura N5) Las medidas en la figura N5 estn en cm.

NOTA: El peso de la barra se hall por la longitud y la masa lineal de la misma (20kg/m). Toda la estructura mide 11m en forma horizontal y vertical.

En el eje Y:Rcy + Rdy +2590.51 (2) = 4204.64 (4) + 2158 Rcy + Rdy = 13795.54 N

Ray = 13795.54 6897.77

Ma = 2590.5 (1) + 2590.51 (10) + Rdy (11) = 4204.14 (2.8) + 4204.64 (4.6) + 4204.64

(6.4) + 4204.64 (8.2)+2158(5.5) 2590.5 +25905.1 + Rdy (11) = 104371.08 Rdy(11) = 104371.08 2590.5 -25905.1

CAPITULO

IV

VIII. RESULTADOS

CAPITULO

V

IX. CONCLUSIONES

CAPITULO

VI

X. BIBLIOGRAFA

Jing Chang Lou, Estructuras a base de barras articuladas armadura. (Chile) http://www.academica.mx/sites/default/files/adjuntos/11196/Clase_5.pdfFerdinand P. Beer, E. Russell Johnston, Mecnica vectorial para ingenieros esttica. (1990) Ediciones McGraw-Hill.

Malqui Alayo Franz Kennedy, Anlisis de armaduras por mtodos de nodos y mtodo matricial. Universidad Nacional del Callao 2012 http://es.slideshare.net/malqui340/anlisis-de-armadura-por-mtodo-de-nodos-y-mtodo-matricial R.C. Hibbeler, Ingeniera mecnica ESTATICA. Dcimo segunda edicin http://www.acerosarequipa.com/fileadmin/templates/AcerosCorporacion/docs/CATALOGO%20DE%20PRODUCTOS%20-%20SET10.pdfCAPITULO

VII

XI. ANEXOS

Chicas aqu agregan las fotos que tomaron al techo del cafetinAplicacin del anlisis de fuerzas por nodos en el techo del cafetn de la UPN.

Integrantes:

Alzamora Auqui, Nicol

Damin Antonio, Beatriz

Gamarra Apstegui, Zaira

Snchez Alarcn, Denise

Villarroel Geldres, Henry

Mecnica y resistencia de materiales

ARMADURAS

CLCULOII

INGENIERIA INDUSTRIAL

Integrantes:

Campomanes Buendia, Jesus

Esli Febres, Gianella.

Matallana Romero, Julissa

Velasquez Segil, Guianella.

Zarate Surco, Katherine.

Clase: 21670

Ciclo: III-2014

Horario: Martes 07:00/09:00 y Jueves

DEDICATORIA

El presente trabajo est dedicado con mucho cario a nuestros padres y a todos a quienes aportaron positivamente a lo largo de nuestra formacin acadmica dndonos apoyo e incentivacin que necesitamos para trabajar da a da; ya que son los testigos del trabajo perseverante para lograr un nuevo xito en nuestras vidas profesionales.

Por estas y otras razones, les dedicamos este proceso de formacin constituir el cimiento fundamental en nuestra vida profesional y a travs del cual forjamos un nuevo presente en las labores que nos desempeamos todos los das.

(X-k) = 4p(Y-h)

F(x)= EMBED Equation.3 X + 0.96

L = 11.06 m

311.36 N

X = 3.66 m

Rx = 0

Ray = 2590.51 N (C)

Ry = 2279.15 N (C)

Ry = 2279.15 N

0.23

60

Rx = 500N N

Ry=3650N (T)

Ray= 4204.64N (T)

Ray= - 4204.64N

Rcy = 6897.77N

Rdy = 6897.77 N

UNIVERSIDAD PRIVADA DEL NORTE MECANICA Y RESISTENCIA DE MATERIALES

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