problemas resueltos de estatica
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EJERCICIOS RESUELTOSTRANSCRIPT
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2011
1
PROBLEMAS RESUELTOS DEANALISIS DE ESTRUCTURAS POR EL METODO DE LOS NUDOS
Problema resuelto Pág. 246 Estática BEDFORD Problema 6.1 Estática BEDFORD edic 4 Problema 6.2 Estática BEDFORD edic 4 Problema 6.4 Estática BEDFORD edic 5 Problema 6.13 Estática BEDFORD edic 4 Problema 6.14 Estática BEDFORD edic 4 Problema 6.1 BEER- Johnston edic 6 Problema 6.2 BEER- Johnston edic 6 Problema 6.3 BEER- Johnston edic 6 Problema 6.4 BEER- Johnston edic 6 Problema 6.1 Estática Hibbeler edic 10 Problema 6.2 Estática Hibbeler edic 10 Problema 6.3 Estática Hibbeler edic 10 Problema 6.4 Estática Hibbeler edic 10 Problema c-34 estática Hibbeler edic 10 Problema C-35 estática Hibbeler edic 10 Problema 6.8 estática Hibbeler edic 10 Problema resuelto Pag. 145 Estática Meriam Problema 4.1 Estática Meriam edición tres Problema 4.1 Estática Meriam edición cinco Problema 4.3 Estática Meriam edición tres Problema 4.3 Estática Meriam edición cinco Problema 4.4 Estática Meriam edición tres Problema 4.4 Estática Meriam edición cinco Problema 4.5 Estática Meriam edición tres Problema 4.7 Estática Meriam edición tres
Erving Quintero GilTecnólogo electromecánico - UTSIng. Electromecánico - UANEspecialista en Ingeniería del gas - UIS
Bucaramanga - Colombia
Para cualquier inquietud o consulta escribir a:[email protected]
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3
Método de las juntas o nudos (PROBLEMA RESUELTO PAG. 246 ESTATICA BEDFORD)El método de las juntas implica dibujar diagramas de cuerpo libre de las juntas de una armadura, una por una, y usar las ecuaciones de equilibrio para determinar las fuerzas axiales en las barras. Por lo general, antes debemos dibujar un diagrama de toda la armadura (es decir, tratar la armadura como un solo cuerpo) y calcular las reacciones en sus soportes. Por ejemplo, la armadura WARREN de la figura 6.6(a) tiene barras de 2 metros de longitud y soporta cargas en B y D. En la figura 6.6(b) dibujamos su diagrama de cuerpo libre. De las ecuaciones de equilibrio.
Fig. 6. 6(a) Armadura WARREN soportando dos cargas
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I FX = 0 Ax = 0 I FY =
0
AY + EY - 400 - 800 =
0
EY2800
4= 700 N
= 500 N
400 N
TAC
AY
TAB
4
I MA = 0fT\ - 400 (1) - 800 (1 +1 + 1) + EY (1+1 + 1 + 1) = 0
- 400 - 800 (3) + EY (4) = 0- 400 - 2400 + 4 EY = 0 - 2800 + 4 EY = 0
4 EY = 2800
EY = 700 N
I ME = 0
r+N - AY (1 + 1 + 1 + 1) + 400 (1 + 1 + 1) + 800 (1) = 0
- AY (4) + 400 (3) + 800 = 0- 4 AY + 1200 + 800 = 0 4 AY = 2000
2000A Y = —
A Y = 500
NNUDO A
El siguiente paso es elegir una junta y dibujar su diagrama de cuerpo libre. En la figura 6.7(a) aislamos la junta A cortando las barras AB y AC. Los términos TAB y TAC son las fuerzas axiales en las barras AB y AC respectivamente. Aunque las direcciones de las flechas que representan las fuerzas
axiales desconocidas se pueden escoger arbitrariamente,
observe que las hemos elegido de manera que una barra estará a tensión, si obtenemos un valor positivo para la fuerza axial.
Pensamos que escoger consistentemente las direcciones de esta manera ayudara a evitar errores.
C
Figura 6.7(a) Obtención del diagrama de cuerpo libre de la junta A.
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T AB = T AC = AY 2 1 3
Hallar TABT AB = AY
2 3
A Y = 500 N
TAB = 500 = 288,67 2 3TAB = 2 (288,67) = 577,35 N
Hallar TAC
T AB = T AC
2 1
TAC =
TAB = 577,35 Newton577 35
TAC = ■ 2 . = 288,67 N
TAC = 288,67 Newton
(Tensión)
5
Las ecuaciones de equilibrio para la junta A son:TAB = 577,35 Newton(compresión)
NUDO BLuego obtenemos un diagrama de la junta B cortando las barras AB, BC y BD (Fig. 6.8 a). De las
ecuaciones de equilibrio para la junta B.
Figura 6.8(a) Obtención del diagrama de cuerpo libre de la junta B.
T AB(Y ) sen 60 = TAB
AB (Y)
= TAB sen 60
T AB(Y )= T AB A/3 "
v 2 y
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6
T AB(Y ) = f4l_ ^
v 2 yT AB
T AB = 577,35 Newton
‘ 3 ^T AB(Y )
TAB (Y) = 500 N
v 2 y(577,35) = 500 N
sen 60 = I5C(Y)T BC
TBC (Y) = TBC sen 60
T BC(Y )= T BC
T BC(Y ) v 2 y
I FY = 0- 400 + TAB (Y) - TBC (Y) = 0 TAB (Y) = 500 N
- 400 + 500 - TBC (Y) =
0 100 - TBC (Y) = 0
100 = TBC (Y)
I FX = 0
- TBD + TAB (X) +
TBC (X) = 0 TAB (X) = 288,67
N
TBC (X) = 57,73 Newton
- TBD + 288,67 + 57,73 = 0
- TBD + 346,4 = 0TBD = 346,4 Newton (compresión)
cos 60 =
T AB(X ) TAB
TAB (X) = TAB cos 60
T AB(X )= T AB
f 1 ^ v 2 y
TAB(X) = (2) TAB
TAB = 577,35 Newton
TAB(X ) = 2 (577,35) = 288,67 N
TAB (X) = 288,67 N
TBC(Y) =
100 = TBC (Y)
^ 3 "
v 2 yT BC
1 0 0 :
f V 3 ^
v 2 y
T BC
T BC = 100 = 200 = 115,47 N 3
vV3 y
TBC = 115,47 N (compresión)
Se halla TBC (X)f 1 ^
T BC(X ) = 2v2y
TBC = 115,47 N1
TBC
TBC(X) = 2 (115,47) = 57,73 Nv2y
TBC (X) = 57,73 Newton
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NUDO D
7
Luego obtenemos un diagrama de la junta D cortando las barras BD, DC y DE . De las ecuaciones de equilibrio para la junta D.
sen 60 == T DC(Y )
T DC TDC (Y) = TDC sen 60
T DC(Y ) = T DC
(^3 ^T DC (Y )
Q3'
v 2 y
v 2 y
T DC
60 T DC(X) cos 60 = • ■
TDCT DC (X) = TDC
cos 60( O
T DC(X) = T DC - vy
T DC(Y ) = (J3'v 2 y
T DC
sen 60 = IDEÍY)T DE
TDE (Y) = TDE sen 60ÍV3 ^
T DE(Y ) = T DE
v 2 y
T DE(Y ) = Q3'v2y
T DE
I FX = 0
TBD - TDE (X) + TDC (X) = 0
60 T DE(X) cos60 = •
■TDE
TDE (X) = TDE cos 60
T DE(X ) = T DE
(1 ^
T DE(X ) :
v2y
(11 v 2 ,
T DE
TBD = 346,4 Newton (compresión)
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8
346,4 - TQE (X) + TQC (X) = O
T D E (X) ■ T D C (X) = 346,4 ecuación
1
Pero:
■ f 1 1' V 2 ,
T DC(X ) = tDC
T DE(X ) tDE
f1 ^V 2 ,
Reemplazando en la ecuación 1f 1 ^ f 1 ^
TDE - TDC = 346,4 ecuación 3V 2 y
V 2 y
resolver ecuación 3 y ecuación 4
I FY = 0
- 800 + TDE (Y) + TDC (Y) = 0
TDE (Y) + TDC (Y) = 800 ecuación
2
Pero:T DE(Y ) =
T DC(Y ) =
f
43"
v 2 y
43 'V 2 y
T DE
T DC
Reemplazando en la ecuación 2
f 3^ f 3"V 2 y
T DE + V 2 y
TDC = 800 ecuación 4
^1 ^ f 1 ^TDE - TDC = 346,4 multiplicar por 3
V 2 yV 2 y
f r
V 2 y
T DE + T DC = 800
f V3"2
f-43"
V 2 y
T DE -
T DE +
DC = 346,4
T DC = 800
[3 600
33"
v2y
T DE + 33"
v2y
TDE = 600 + 800 = 1400
2 TDE = 1400
V3 T DE = 1400
v2y
TDE = ^=808,29 N
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I FX = 0 10
- BX = 0 BX
= 10 KN
NUDO B
9
Problema 6.1 ESTATICA BEDFORD edic 4Determine the axial forces in the members of the truss and indicate whether they are in tensión (T) or compression (C)
I Me = 0
f+\ BY (1) - 10 (2) = 0
BY (1) = 10 (2)
B Y = 20 KN
I FY = 0 CY — BY = 0CY = BY Pero: BY = 20 KN CY = 20 KN
T D E = 808,29 Newton (compresión)Reemplazando en la ecuación 4, se halla TDC
( ( 3"v 2 y
T DE + v 2 y
TDC = 800 ecuación 4
(Vs"
v 2 y(808,29) +
Qí"v2y
T DC = 800
700 +
i2 y
(-v/3"
v2yT DC = 800
TDC = 100
TDC =
800 -
700 =
100 200
vv/3 y 3T DC = 115,47 Newton (Tensión)
= 115,47 N
A A
le
CY
A
le
CY
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10
NUDO A
fBA = 10 = FAC
2 i V5
Hallamos FAC
10 = F AC i V5
FAC = 1o(V5 )= 22,36KN FAC = 22,36 KN (compresión)
FBA
BFB C
IFX = 0
By
FBC — Bx - 0
FBC - BX
pero: BX - 10 KN
FBC = 10 KN
(tensión)
IFY =
FBA — FBA -
pero:
FBA =
0
By - 0 By
By - 20 KN 20
KN (tensión)
A
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m kN
I FY = 0
BY- 10 = 0
BY= 10
KN
NUDO B
11
Problema 6.2 ESTATICA BEDFORD edic 4
La armadura mostrada soporta una carga de 10 kN en C.
a) Dibuje el diagrama de cuerpo libre de toda la armadura y determine las reacciones en sus soportes
b) Determine las fuerzas axiales en las barras. Indique si se encuentran a tensión (T) o a compresión (C) .
I MB = 0
AX (3) - 10 (4) = 0
AX (3) = 10 (4)
3 AX = 40 40
AX = ■ = 13,33 KNX 3
AX = 13,33 KN
I MA = 0
BX (3) - 10 (4) = 0
BX (3) = 10 (4)
3 Bx = 40 40BX = ■ = 13,33KN
X 3
BX = 13,33 KN
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3
AX = 13,33 KN BY = 10 KN BX =
13,33 KN
i FAB = Ax A
FCA
FcB = 16,66 kN (Tensión)
FCA = 13,33 kN (compresión)
FAB = 0
NUDO C
12
fCB
= fCA = 10 5 4 3
Hallar F C B fCB =10
5
FCB = = 16,66 KN
FCB = 16,66 kN
(Tensión)
NUDO A
X FY = 0 FAB = 0
X FX = 0 Ax - FCA
= 0 Ax = FCA
Pero: FCA =
13,33 kN Ax =
FCA =13,33 kN
Éj
FCA
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AY = % F
13
Problema 6.4 ESTATICA BEDFORD edic 5The members of the truss are all of lenght L. Determine the axial forces in the members and indicate whether they are in tension (T) or compression (C)
I MA = 0f+\ CY (L) - F ( L + L/2) = 0 CY (L) - F ( 3/2 L) = 0 CY (L) = F
( 3/2 L)CY = F ( 3/2)
CY = 3/2 F
60 F DC(Y) sen 60 = • ■
FDC
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v 2 y
Z FX — 0 AX — 0 Z FY
— 0
AY + EY - 400 - 800 —
0
14
FDC (Y) — FDC sen 60( 3^
F DC(Y ) = F DC'
Z FY — 0
- F + FDC (Y) — 0
F — FDC (Y)
Pero:FDC (Y) — FDC sen 60 F — FDC sen 60
DESPEJANDO FDC
FDC = 0 (F)= 1,154 F
sen 60
FDC = 1,154 F
(Compresión)
Z FX — 0
- FBD + FDC (X) — 0 FBD —
FDC (X)Pero:
F DC (X) — FDC cos 60
FBD = FDC cos 60
Pero: FDC — 1,154 FFBD = (1,154 F) cos 60 FBD = 0,577 F (tensión)
F DC(Y ) : v 2 y
F DC
NUDO B
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15
F BA(Y ) TAB
FBA (Y) = TBA sen 60f 3A
F BA(Y ) = F BA
sen 60 :
v 2 y
cos 60
F BA(X ) FBA
F BA(Y ) = ^/3 "
v 2 y
F BA
F BC(Y )
F BC FBC (Y) = TBC sen 60
f 3AF BC(Y ) = F BC
sen 60
v 2 y
FBA (X) - FBA cos 60f O
F BA(X) = F BA - v y
F BA(X ) FBA
FBC(x)
FBCFBC (X) - FBC cos 60
'O
cos 60
F BC F BC(Y ) =
I FX - 0
FBD - FBC (X) - FBA (X) - 0
F BD - F BC(X ) - F BA (X )=0 F BC(X ) +
F BA (X ) = F BD
PERO:
FBD = 0,577 F
v 2 y F BC (X ) = F BC v 2 y
F BC(X ) + F BA (X ) = 0,577 F f 1 ^ f 1
^FBC + FBA = 0,577 F (ECUACION 1)
v 2 y v 2 y
I FY = 0
FBC (Y) - FBA (Y) = 0
F BC FBA = 0 (ECUACIÓN 2)
resolver ecuación 1 y ecuación 2
f 1 ^ f 1 ^FBC + FBA = 0,577 F multiplicar por [ 3
v 2 y v 2 y
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16
v 2 yfBC -
Í-S'
v 2 yfBA = 0
V3 F BC = F
fBC = FvV3 y
F BC = 0,577 F (compresión)
Reemplazando en la ecuación 2
‘ 3 V ( 3 ^v 2 y / 3N
v2y
fBC -
v2y
(0,577 F)
FBA = 0 (ECUACION 2)
r43"
v2y
(0,577 F) =
fBA = 0
fBA
Cancelando terminos semejantes
(0,577 F)= FBA
FBA = 0,577 F (tensión)
NUDO AFBA
D
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GY
17
Problema 6.13 bedford edic 4La armadura recibe cargas en C y E. Si F = 3 KN, cuales son las fuerzas axiales BC y BE?I MG = 0
6 (1) + 3 (1 +1) - Ay (1 + 1+1) = 0
fBA _ fACL L/2
fBA 2 FAC
L L A Y = % F
Cancelando términos semejantes CY = 3/2 Fo<Ll_C
N1
II<mLL
F DC = 1,154 F (Compresión)Pero: FBA = 0,577 F 0,577 F = 2 FAC
F BD = 0,577 F (tensión)
0,577FAC _ ■ 2 • F
F BC = 0,577 F (compresión)
FAC = 0,288 F (Compresión) F bA = 0,577 F (tensión)
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I FX = 0 AX = 0
18
6 (1) + 3 (2) - AY (3) = 0 6 + 6 - 3 AY = 06 + 6 = 3 AY
12 = 3 AY
A Y = 12 = 4 KN Y 3AY = 4 KN z MA = 0
- 3 (1) - 6 (1 +1) + GY (1 + 1+1) = 0- 3 - 6 (2) + GY (3) = 0- 3 - 12 + 3 GY = 0
- 15 + 3 GY = 0 3 GY = 15
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20
5 - 6 + FEB(Y) = 0
- 1 + F EB(Y) - 0
FEB(Y) = 1 KN
FEB = FEB(Y) = ■ 1 ■ = 1,414 kN sen45 sen 45
FEB = 1,414 KN (tensión)
FEB (X) - FEB cos 45 FEB (X) = (1,414) cos 45 FEB (X) = 1 KNI FX = 0
FGE - FEC - FEB (X) - 0
PERO:FGE - 5 kN FEB (X) - 1 KN
FGE - FEC - FEB (X) - 0
5 - FEC - 1 - 0
4 - FEC - 0FEC = 4 KN (tensión)
45 FEB(Y)sen 45 = ■ ■FEBFEB (Y) - FEB sen 45
'V2'F EB(Y ) = F EB 2
v 2 y'S'N
F EB(Y ) =2
F EB
v y
I FY = 0
FDE - 6 + FEB(Y) -
0 PERO: FDE = 5
kN
cos 45 = -EBÍXl FEB
FEB (X) - FEB cos 45
►T
j s II F EB 2v 2 y
NF EB(X ) =
v2F EB
V5 KN
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NUDO C
21
= F CA(Y )
F CA FCA (Y) = FCA sen 45
ÍV2 ^F CA(Y )= F CA
sen 45 = -
V 2 y
G Y
F CA(Y )
Z FX = 0
F CA
FEC - FAC (X) - 0
FEC - FAC (X)
PERO:FEC - 4 kN
FAC (X) = 4 kNFCA (X) = FCA cos 45F = «CAÍXI=_JL_ =
CA cos 45 0,7071
FCA = 5,656 KN (tensión)
F CA(Y )
F CA(Y) =
^2 '
v 2 y
'S'V 2 y
F CA (Y) = 4
kN
cos 45
F CA cos 45/
FCAV
'V2 ].2 y
ÍVTV2.
F CA
FCA(X )
FCA
FCA(X)
5,656kN
F CA
5,656 = 4 KN
Z FY = 0
- FCB - 3 + F CA(Y) = 0
PERO:
FCA (Y) = 4 kN
- FCB - 3 + 4 = 0
- FCB + 1 = 0
FCB = 1 KN
(compresión)
![Page 22: Problemas Resueltos de Estatica](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022012302/563dbadb550346aa9aa8a279/html5/thumbnails/22.jpg)
22
Problema 6.14 bedford edic 4If you don't want the members of the truss to be subjected to an axial load (tensión or compression) greater than 20 kn, what is the largest acceptable magnitude of the downward force F?
GY
1 1
FAB = 4 KN (compresión)
A
F
0 = arc tg
(0,4166) 0 =
22,610
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23
cos 36,87 = FAB(X) FAB FAB (X) = FAB COs 36,87
5
+®
+Q
IIC
DO
o
pero:5 = 36,870
e = 22,610
5
+ ® + Q II CD
O o
36,87 + 22,61 + Q II C
DO
o
a = 900 - 36,87 - 22,61
a = 30,520
sen 36,87 = FAB(Y)
FAB
FAB (Y) = FAB sen
36,87 FAB(Y ) =
(0,6)fAB F AC(X ) sen a = ■ ■
F AC
sen 30,52 =
= F AC(X )
F AB(X ) = (o,8) fAB
F AC
FAC (X) = FAC sen 30,52
FAC(X ) = (0,507 )FAC I FX = 0
FAC(X) - FAB (X) = 0
0,507 FAC - 0,8 FAB = 0 ECUACION
1
I FY = 0
FAC (Y) - F - FAB (Y) = 0
cos 30,52 = FAC(Y) FACFAC (Y) = FAC cos 30,52
FAC(Y) = (0,8614 ) FAC
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p = 53,120
sen 53,12 = MYlf CB
FCB (Y) - FCB sen
53,12 FCB(Y ) =
(0,7998)FCB
FAC(X) = (0,507)AC F AC
(Y ) = (0,8614 )AC
NUDO D
0,8614 FAC - F - 0,6 FAB = 0 ECUACION 2
24
NUDO C
I FX = 0
FCD - FAC(X) - FCB (X) - 0
FCD - 0,507FAC - 0,6 FCB - 0 ECUACION 3
I FY - 0
FCB (Y) - FAC (Y) - 0
0,7998 FCB - 0,8614 FAC - 0 ECUACION
4
I FX - 0
Dx - FCD - 0 ECUACION 5
0,507 FAC - 0,8 FAB - 0 ECUACION 1 0,8614 FAC - F - 0,6 FAB - 0 ECUACION 2 FCD - 0,507FAC - 0,6 FCB - 0 ECUACION 3 0,7998 FCB - 0,8614 FAC - 0 ECUACION 4 Dx - FCD - 0 ECUACION 5
DX
FCD
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A
F
25
DESPEJAMOS F en la ecuación 2 0,8614 FAC - F - 0,6 FAB - 0 ECUACION 2
0,8614 FAC - 0,6 FAB - F ECUACION 6
![Page 26: Problemas Resueltos de Estatica](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022012302/563dbadb550346aa9aa8a279/html5/thumbnails/26.jpg)
F AB ____ 1 0,7592
- F
1,317 F
FAB = 1,317 F FAC = 2,078 F FCB = 2,238 F FCD = 2,395 FF DB = 0
26
Resolver la ecuación 1 0,507 FAC - 0,8 FAB = 0 0,507 FAC = 0,8 FAB
Despejando F AC
FAC = 00^ FAB = 1,577 FAB
FAC = 1,577 FAB
Reemplazar FAC en la ecuación 6 0,8614 FAC - 0,6 FAB = F ECUACION 6
0,8614 (1,577 FAB ) - 0,6 FAB = F 1,3592 FAB - 0,6 FAB = F
0,7592 FAB = F
Despejando F AB
FAB = 1,317 F
Reemplazar FAB en la ecuación 6 0,8614 FAC - 0,6 FAB = F ECUACION 6
0,8614 FAC - 0,6 (1,317 F) = F
0,8614 FAC - 0,79 F = F
0,8614 FAC = F + 0,79 F0,8614 FAC = 1,79 F 1 79
F AC = ■ • F = 2,078 F AC 0,8614
FAC = 2,078 F
Reemplazar F AC en la ecuación 4 0,7998 FCB - 0,8614 FAC = 0 ECUACION 4
0,7998 FCB - 0,8614 (2,078 F) = 0 0,7998 FCB - 1,79 F = 0
0,7998 FCB = 1,79 F 1 79
F CB = ■ ■ F = 2,238 F 0,7998
FCB = 2,238 F
Reemplazar F AC y F CB en la ecuación 3
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AA
3 m 4,5 m
la reacción en B?
27
FCD - 0,507FAC - 0,6 FCB = 0 ECUACION 3 FCD - 0,507 (2,078 F ) - 0,6 (2,238 F) = 0 FCD - 1,053 F
- 1,342 F = 0 FCD = 1,053 F + 1,342 F F CD = 2,395 F
LA ESTRUCTURA MAS CRITICA ES FCD 2,395 F = 20
F = ■ 20 ■ = 8,35 KN 2,395F = 8,35 KN
Problema 6.1 beer edic 6Por el método de los nudos, halla la fuerza en todas las barras de la armadura
representada indicar en cada caso si es tracción o compresión.
4 m 1,92 N
CY (4,5 ) = 5,76CY = 576 = 1,28 N Y
4,5 ’
CY = 1,28 N
I MB = 0
1,92 ( 3) - CY (4,5) =
0 5,76 - CY (4,5 ) = 0
.A
4 m
CY
3 m —► ◄---------- 4,5 m ---------►
I FY = 0
BY - 1,92 - CY = 0
BY - 1,92 - 1,28 = 0
BY = 3,2 Newton
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f+\ CX ( 4) - 800 (7,5) = 0
IFx= 0 CX
— AX = 0 CX
= AX AX =
1500 Ib.
1500 lb
CX
C X =
Hallar FBC
200 _ 8,5
FBC = 8,5 (200)
FbC = 1700 N (compresión)
29
Problema 6.1 Beer edic 8Utilice el método de los nodos para determinar la fuerza presente en cada elemento de las armaduras. Establezca si los elementos están en tensión o en
compresión.
4 CX - 6000 = 04 CX = 6000
6000 _4 _ 1500 Ib.
£BA _ 200 _ ZEC 7.5 8,5 Hallar
FBA
5^ _ 2007.5
FBA = 1500 N (tensión)
![Page 30: Problemas Resueltos de Estatica](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022012302/563dbadb550346aa9aa8a279/html5/thumbnails/30.jpg)
FBC = 1700 N (compresión)
FBA = 1500 N (tensión)
FCA = 200 (4) = 800 N
(tensión)
30
fCA = Cx = FbC 47,5 8,5Pero:Fbc = 1700 N (compresión)
FcA = Cx = 1700 4 7,58,5
Í<CA = CX= 2oo4 7,5
Hallar FcA
Í CA = 2004
FCA = 200 (4) = 800 N (tensión)
NUDO C
![Page 31: Problemas Resueltos de Estatica](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022012302/563dbadb550346aa9aa8a279/html5/thumbnails/31.jpg)
CX ( 1,4) - 2,8 (0,75) = 0
31
Problema 6.2 beer edic 6Por el método de los nudos, halla la fuerza en todas las barras de la armadura representada indicar en cada caso si es tracción o compresión.
CX ( 1,4) = 2,8 (0,75)
1,4 CX = 2,12 1
CX = — = 1,5 N X 1,4 CX = 1,5 KNewton
I MC = 0- AX ( 1,4) - 2,8 (0,75) =
0 - AX ( 1,4) = 2,8 (0,75)-1,4 AX = 2,1
2 1AX = - ■ ■ = - 1,5 N X 1,4AX = - 1,5 KNewton (significa que la fuerza AX esta direccionada hacia la izquierda)I MC = 0
AX ( 1,4) - 2,8 (0,75) = 0 AX ( 1,4) = 2,8 (0,75)1,4 AX = 2,1
2 1A X = ■ ■ = 1,5 N X 1,4
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32
AX = 1,5 KNewton
cos a = -
F AB (X ) 0,750,85
Z FX = 0
- AX + FAB (X) = 0
0,85
FAB (X) - cos a (FAB)
F AB
Ax- AX + 0,75 FAB = 0 X
0,85 AB
AX = — FAB X 0,85
AC
FAB = 085 AX AB 0,75 X
c 0,85 ( )FAB = 075 (1'5)
FAB = 1,7 KNewton (tracción)
AB
Ay
ZFy= 0
AY — FAC — FAB (y) = 0
AY - FAC - 04 FAB=0
2.8 • F AC - 085 (7 )= 0
2.8 - 0,8 = FACFAC = 2 KNewton (Tracción)
Nudo C
FAC
sen a =
FCB (Y) “ sen a (F CB)
FCB (Y ) =(125) FCB
11,25
cos a =
0,751,25
FCB (X) - sen a (F CB) F CB
(Y)
![Page 33: Problemas Resueltos de Estatica](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022012302/563dbadb550346aa9aa8a279/html5/thumbnails/33.jpg)
I MA = 0
f+\ CY ( 4 + 2) - 4,2 (4) =
0 CY ( 6) - 16,8 = 0 6 CY =
16,8
CY = 168 = 2.8 KN Y 6CY = 2,8 KN
I FY = 0 l
O+m
- 4,2 = 0
Pero: CY
= 2,8 KN
BY + 2,8 - 4,2 = 0
BY - 1,4 = 0
ii>-
00 kN
33
I FX = 0CX - FCB (X) = 0
CX = FCB (X)
C 0,75 F
cx = FCB FCB
=—c x
CB 0,75 X CX = 1,5 KNewton X
FCB = 125 (1,5) = 2,5 KN CB
0,75 v 'FCB = 2,5 KNewton (compresión)
Problema 6.2 beer edic 8Utilice el método de los nodos para determinar la fuerza presente en cada elemento de las armaduras. Establezca si los elementos están en tensión o en
![Page 34: Problemas Resueltos de Estatica](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022012302/563dbadb550346aa9aa8a279/html5/thumbnails/34.jpg)
34
compresión.
![Page 35: Problemas Resueltos de Estatica](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022012302/563dbadb550346aa9aa8a279/html5/thumbnails/35.jpg)
F BC(Y )
F BC sen a =
cos a = ■ = 0,82,5 sen a = ■ = 0,6
2,5
35
F BC(X ) cos a = ■
F BC
Z FY - 0
FBC(Y) + FBA (Y) - 4,2 - 0
FBC(Y) + FBA (Y) - 4,2
0,6 F BC + 0,7079 F BA - 4,2 (Ecuación 2)
Resolver las ecuaciones
Z FX - 0
FBA(X) - FBC (X) - 0
0,7079 FBA - (0,8) FBC = 0 (Ecuación 1)
FBC (X) - cos a (FBC)
F BC (X ) = (0,8)F BC
4cos 9 = ■ = 0,7079
5,65
9 F BA(X) cos 9 = ■
F BA
FBA (X) - cos 0 (FBA)
FBA (X) = (0,7079) FBA
FBC (Y) - sen a (FBC)
F BC (Y) = (0,6) F BC
4sen 9 = ■ = 0,7079
5,65
9 F BA(Y) sen 9 = ■F BA
FBA (Y) - sen 0 (FBA) FBA
(Y ) = (0,7079) FBA
![Page 36: Problemas Resueltos de Estatica](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022012302/563dbadb550346aa9aa8a279/html5/thumbnails/36.jpg)
Reemplazando en la ecuación
1 0,7079 FBA - 0,8 FBC = 0
Pero:FBC = 3 KN
0,8 FBC + 0,6 FBC - 4,20,7079 FBA - 0,8 (3) = 0
1,4 FBC - 4,2
fBA
4 2= • =3KN
1,4
FBC = 3 KN (compresión)
0,7079 FBA - 2,4
2 4= 3,39 KN
0,7079
36
0,7079 FBA - 0,8 FBC = 0 (-1)
0,6 FBC + 0,7079 FBA = 4,2
- 0,7079 FBA + 0,8 FBC
- 0 0,6 FBC + 0,7079
FBA - 4,20,7079 F BA - 2,4 - 0
FBC = 3,39 KN (compresión)
![Page 37: Problemas Resueltos de Estatica](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022012302/563dbadb550346aa9aa8a279/html5/thumbnails/37.jpg)
37
NUDO C
![Page 38: Problemas Resueltos de Estatica](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022012302/563dbadb550346aa9aa8a279/html5/thumbnails/38.jpg)
38
![Page 39: Problemas Resueltos de Estatica](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022012302/563dbadb550346aa9aa8a279/html5/thumbnails/39.jpg)
sen p = ■ = 0,44776,7
B F CA(Y) sen B = ■FcA
FCA (Y) - sen p (FCA)
FCA (Y ) = (0.4477) FCA
2.4
FBC = 3,39 KN
(compresión) FBC = 3 KN
(compresión) FCA = 3 KN
(tension)
3
39
cos p = — = 0,8955 cos a = FCA(X)
6,7 FCA FCA (X) = cos p (FCA)
FCA (X) = (0,8955)FCA Z FX = 0
FBC(X) - FCA (X) = 0
(0,8)F BC - (0,8955)F CA = 0 (Ecuación 1)
PERO:
FBC = 3 KN (compresión)
(0,8)FBC - (0,8955)FCA = 0 (0.8)(3)-
( 0.8955) FCA = 0 2.4 - (0,8955)FCA = 0
0,8955 FCA = 2,4
F CA = ■ = 2,68 KN CA 0,8955FCA = 3 KN (tension)
Problema 6.3 beer edic 6Por el método de los nudos, halla la fuerza en todas las barras de la armadura representada indicar en cada caso si es tracción o compresión.945 lb
![Page 40: Problemas Resueltos de Estatica](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022012302/563dbadb550346aa9aa8a279/html5/thumbnails/40.jpg)
40
CY = 720 IbI Me = 0
f+\ 945 (3,75) - BY ( 12+ 3,75) = 0
945 (3,75) = BY ( 15,75)3543,75 = 15,75 BY
945 lbIFBA A
F CA
3543 75BY = 3543,75 = 225 lb B15,75 BY =
225 Ib.
XB FBA
FBCBY
C
FBC
12 pies
945 lb
3,75 piesNUDO B
9sen a = ■
15
12cos a = ■
15FBA (X) = sen a (FBA)
FBA (Y) = sen a (FBA)
F BA(X )=[ 15 ) FBA FbA(Y)=( Ü) F BA
BY
F BA F BC bY15 12 9 Hallar FBC
FBA FBC 225 FBC 22515 12 9 12 9
Hallar FBA
FBC =(2P5=300 ib.FBA 225
15 9
FBA = (15)9
225 = 375 ib.FBC = 300 lb. (tracción)
FBA = 375 Ib. (compresión)
![Page 41: Problemas Resueltos de Estatica](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022012302/563dbadb550346aa9aa8a279/html5/thumbnails/41.jpg)
Hallar FCA
FCA =(9'75)3°° = 780 IbCA 3,75
Problema 6.3 Beer edic 8Utilice el método de los nodos para determinar la fuerza presente en cada elemento de las armaduras. Establezca si los elementos están en tensión o en compresión.
I MA = 0
r+N CY ( 7,5) - 450 (7,5 + 24) = 0 7,5 CY - 450 (31,5 ) = 0
Nudo C
41
CY = 720 lb BY = 225 lb.
FBA = 375 lb. (compresión) FBC = 300 lb. (tracción)
FCA = 780 lb. (compresión)
FCA = 780 Ib. (compresión)
7.5 CY - 14175 = 0
7.5 CY = 14175
F CA = F BC = CY 9.75 3,75 9F CA = F BC 9.75 3,75
BC
FQA CY
F CA (X)
FCA (Y)J“C
FBC
CY
CY
CY
=
14175
' 7.5 ~ 1890 lb.
1890 lb
![Page 42: Problemas Resueltos de Estatica](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022012302/563dbadb550346aa9aa8a279/html5/thumbnails/42.jpg)
42
![Page 43: Problemas Resueltos de Estatica](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022012302/563dbadb550346aa9aa8a279/html5/thumbnails/43.jpg)
cos P =
cos a =
= 0,92326F BC(X ) F BC FBC (X) -
cos a (FBC)
sen P = 10 = 0,384626
P F BC(Y) sen P = •
F BC
![Page 44: Problemas Resueltos de Estatica](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022012302/563dbadb550346aa9aa8a279/html5/thumbnails/44.jpg)
I FY - 0
Cy - FCA(Y) - FBC (Y) - 0
Pero: Cy - 1890 Ib.
1890 - FCA(Y) - FBC (Y)
= 0 FCA(Y) + FBC (Y) =
1890
F BC (X) = ( 0,923 ) F BC
44
FBC
(Y)
=
sen
p
(
FBC)
F BC
(Y )
=
(0,3846
![Page 45: Problemas Resueltos de Estatica](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022012302/563dbadb550346aa9aa8a279/html5/thumbnails/45.jpg)
) F BC
I FX = 0
FCA (X) - FBC(X) = 0
(06) FCA - (0-923) FBC = 0 (Ecuación 1)
0
,
8
F
C
A
+
0
,
3
8
![Page 46: Problemas Resueltos de Estatica](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022012302/563dbadb550346aa9aa8a279/html5/thumbnails/46.jpg)
46
4
6
F
B
C
=
1
8
9
0
(
E
c
u
a
c
![Page 47: Problemas Resueltos de Estatica](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022012302/563dbadb550346aa9aa8a279/html5/thumbnails/47.jpg)
i
ó
n
2
)
R
e
s
o
l
v
e
r
l
a
s
![Page 48: Problemas Resueltos de Estatica](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022012302/563dbadb550346aa9aa8a279/html5/thumbnails/48.jpg)
FBA = 90 (12) = 1080 lb (tensión)
FBC = 90 (13) = 1170 lb
(compresión) FCA = 1801,39 KN
(compresión)
48
e
c
u
a
c
i
o
n
e
s
0,6 FCA -
0,923 FBC
= 0
(0,3846)
0,8 FCA +
0,3846 FBC
= 1890
(0,923)
0,23 FCA -
0,354 FBC
= 0
0,738
![Page 49: Problemas Resueltos de Estatica](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022012302/563dbadb550346aa9aa8a279/html5/thumbnails/49.jpg)
4 FCA +
0,354 FBC
= 1744,47
0,23 FCA +
0,7384 FCA
= 1744,47
0,9684 FCA
= 1744,47
1744 47FCA = • = 1801,39 KN
0,9684
FCA = 1801,39 KN (compresión)
![Page 50: Problemas Resueltos de Estatica](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022012302/563dbadb550346aa9aa8a279/html5/thumbnails/50.jpg)
I MA = 0
r+s D (22,5) - 10,8 (22,5) -10,8 (22,5
D (22,5) - 10,8 (22,5) -10,8 (57,5) = 022.5 D - 243 - 621 = 022.5 D = 864
D = — = 38,4 Kips 22,5
D = 38,4 Kips
+ 35) = 0
A FAB
FAD
AY
10,8 Kips
B
FBCF, ABBD
10,8 Kips
FBC C *
Nudo A
50
Problema 6.4 beer edic 6Por el método de los nudos, halla la fuerza en todas las barras de la armadura representada indicar en cada caso si es tracción o compresión.I Me = 0
AY (22,5 + 35) + 10,8 (35) - D (35)
= 0 AY (57,5) + 10,8 (35) - (38,4) (35) = 057.5 AY + 378 - 1344 = 0
57.5 AY = 966A 966 . Ay = ■ = 16,8 Kipsy 57,5
AY = 16,8 Kips
![Page 51: Problemas Resueltos de Estatica](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022012302/563dbadb550346aa9aa8a279/html5/thumbnails/51.jpg)
51
A
*AYF:
F AD = F AB = AY 25.5 22,5 12
AY = 16,8 KipsF AD = F AB = 168 25.5 22,5 12
Hallar FAB
FAB = 16,822.5 12
FAB = 31,5
Kips
FAB = 35,7 Kips
(tensión)
FAD
AY
Hallar FADF AD 25,5
F AD
16,8
12
(25,5)
16,8
12
35,7 Kips
FAD = 35,7 Kips (compresión)
Nudo B
FAB
◄-
10,8 Kips
BBC
AB
10,8 Kips
BD
BC
10,8 Kips
B FBC ◄
----------►
FAB
F BD
FBD
I FX = 0
FBC -
FAB = 0
FAB = 35,7Kips
FBC =
FAB
FBC = 35,7Kips (tensión)
I FY = 0 FBD - 10,8 = 0
FBD = 10,8 Kips
(compresión)
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10,8
Kips F BC ___ C 10,8 Kips
BCCD
10,8 Kips
FBC C
F CD
35 1237
Hallar FCD
FCD = 10,8
37 12
FCD = = 33,3 Kips
FCD = 33,3 Kips
(compresión)
AX = 0 D = 38,4 Kips
AY = 16,8 Kips
FAB = 35,7 Kips (tensión)
FAD = 35,7 Kips
(compresión) FBC = 35,7
Kips (tensión)
FBD = 10,8 Kips
(compresión) FCD = 33,3
Kips (compresión)
P| Proba. 6-L
pieses
K pies
ti
P1 = 800 lb
I FX = 0 AX -
400 = 0 AX
= 400 lb.
Nudo A
52
Nudo C
fCD fBC 10,8Problema 6.1 Estática Hibbeler edic 10Determine la fuerza en cada miembro de la armadura y establezca si los miembros están en tensión o en compresión. Considere Pi = 800 Ib. y P2 = 400 Ib.
I MA = 0
r+s - 400 (8) - 800 (6) + CY (6 + 8) = 0
![Page 53: Problemas Resueltos de Estatica](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022012302/563dbadb550346aa9aa8a279/html5/thumbnails/53.jpg)
53
- 400 (8) - 800 (6) + CY (14) = 0
- 3200 - 4800 + CY (14) = 0
![Page 54: Problemas Resueltos de Estatica](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022012302/563dbadb550346aa9aa8a279/html5/thumbnails/54.jpg)
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55
cosa= BBAX) ^ TBA(X)= COS«(TBA)
f 3 ^
T BA(X )= 51 (T BA) V 5 y
Z FX = 0
- 400 + TBC (X) - TBA (X) = 0
T BC (X) - T BA (X) = 400
y2 (TBC )- 3 TBA = 400 (Ecuación 1) Z FY = 0
- 800 + TBC (Y) + TBA (Y) =
0 T BC (Y) + TBA (Y) = 800
-y (TBC ) + 4 TBA = 800 (Ecuación 2)
resolver ecuación 1 y ecuación 2
^ (TBC)- 3 TBA = 400 < -i)
Y (TBC )+4 TBA = 800
+ 5 t BA = 800
(TBC )+ 5 TBA = - 400
tBA = 400
T BA= ( 400)5
7TBA = 285,71 Ib. (Tensión)
sen
p=lBBr " TBC(Y) = S “ MTBC)
T BC(Y )= V 2 y (T BC )
COS
fi=" TBC(X)= COS^(TBC >
T BC(X )= ^/2 " V
2 y
(T BC )
Reemplazando en la ecuación 1 y- (TBC)- 3
tBA = 400 (Ecuación 1)
y- (TBC )- 5 (285,71) = 400
V2
2
2
2
(TBC )- 171,42 = 400
(TBC ) = 571,42
T BC y y ^
VV2 y 571,42
T BC = 808,12 lb. (Tensión)
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56
Las ecuaciones de equilibrio para el nudo C son: tCA = tBC = CY 8 8a/2 8
Hallar Tca
tCA = tBC 8 8>/2
Pero:Tbc = 808,12 lb.
Tca = 808,12 8 8V2
TCA = 571,42 lb (Compresión)
NUDO C
TCA C
Problema 6.2 Estática Hibbeler edic 10Determine la fuerza en cada miembro de la armadura y establezca si los miembros están en tensión o en compresión. Considere Pi = 500 Ib. y P2 = 100 Ib.
I MA = 0
Ax
Ay
ATBA
6 pies —— 8 pies
■ TCA-
tensión
P2 = 100 lb
T
BA'B
TBC
Pi = 500 lb
C
,BC'> Cy
tensión 8 pies
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58
sen a = = * TBA(Y)= sena(TBA >f 4^
T BA(Y )= 51 (T BA)
V
cosa= TAA^ ) ^ TBA(X)= cosa (tBA )
í r>\
T BA(X)= 5 (T BA) V 5 y
Z FX = 0
- 1°° + TBC (X) - TBA (X)
= 0 T BC (X) - TBA (X) =
1°°
~~2 (TBC )- 3 TBA = 100 (Ecuación 1)
Z FY = 0
- 500 + TBC (Y) + TBA (Y) = °
T BC (Y) + TBA (Y) = 500
-y- (TBC ) + 5 TBA = 500 (Ecuación 2)
resolver ecuación 1 y ecuación 2
^ (TBC )- 3 TBA = 100 ( -1)
(TBC )+4 TBA = 500
2 (TBC )+5 TBA = - 100
V2 , x 4(TBC )+5 TBA = 500
75 TBA = 400
sen p =W ̂
TBC(Y)= sen^(TBc)
T BC(Y )= V 2 y (T BC )
cos p=^ ^ TBC(X)= COS^(TBC )
T BC(X )= ^/2 " V
2 y
(T BC )
Reemplazando en la ecuación 1 y2(TBC)- 3
TBA = 100 (Ecuación 1)
y- (TBC )- 3 (285,71)=100
V2
2
2
2
(TBC )- 171,42 = 100
(TBC )= 271,42
T BC = y ^ ^
VV2 y 271,42
TBC = 383,84 Ib. (Tensión)
![Page 59: Problemas Resueltos de Estatica](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022012302/563dbadb550346aa9aa8a279/html5/thumbnails/59.jpg)
TCA
/TBC e.
C,
Pero:
TBC = 383,84
lb. TCA =
383,84 8 8^2
T CA 383,84
= 271,42 lb
TBA = 285,71 lb. (Tensión)
TBC = 383,84 lb. (Tensión)
TCA = 271,42 lb
(Compresión)
Problema 6.3 Estática Hibbeler edic 10La armadura, usada para soportar un balcón, esta sometida a la carga mostrada. Aproxime cada nudo como un pasador y determine la fuerza en cada miembro. Establezca si los miembros están en tensión o en compresión. Considere = 600 Ib P2 = 400 Ib.
I Me = 0
59
TBA = ^
TBA = 285,71 Ib. (Tensión)
NUDO C
Las ecuaciones de equilibrio para el nudo C son:T CA = T BC = CY
8 8A/2 8
Hallar TCAT CA = T BC 8 W2TCA = 271,42 lb (Compresión)f+\ P1 (4 + 4) + P2 (4) - EX (4) = 0
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fAB
60
Cancelar términos semejantesFAD = 600
42
Hallar FAB
FAB = 600 lb
FAB = 600 Ib (Tensión)
Hallar FAD
FAD = 600 2
FAD = (42)600 = 848,52 lb FAD = 848,52
Ib (compresión)
600 (4 + 4) + 400 (4) - EX (4) =
0 600 (8) + 400 (4) - 4 EX = 0
4800 + 1600 - 4 EX = 0 6400 -
4 EX = 0 4 EX = 6400 6400
EX = -4
= 1600 lb
EX = 1600 lb
NUDO A FAB
Las ecuaciones de equilibrio para el nudo A
son: fAB = fAD = 600
P1 = 600 lb
4 4 2 4
![Page 61: Problemas Resueltos de Estatica](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022012302/563dbadb550346aa9aa8a279/html5/thumbnails/61.jpg)
61
NUDO E
E
»■EX
FED EY = 0I FX = 0 FED - EX = 0
FED - EX
PERO: EX = 1600 lb
FED = 1600 Ib
(compresión)I FY - 0 EY = 0
NUDO BP2 - 400 lb
FBC = 600 lb (Tensión)I FY - 0
FBD - 400 — 0
FBD = 400 lb
(compresión)
I FY - 0
CY - 600 - 400 - 0 CY - 1000 -
0Cy = 1000 lb.
I FX - 0 CX - EX - 0 CX - EX
PERO: EX = 1600
lb CX = 1600 lb
![Page 62: Problemas Resueltos de Estatica](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022012302/563dbadb550346aa9aa8a279/html5/thumbnails/62.jpg)
1 0,7071sen a:
sen a
62
NUDO C
I FY = 0 CY -
FDC(Y) = 0 CY
= FDC(Y) PERO:
Cy = 100(
FDC(Y) = 1000
Ib4
W2 2 ’
F DC(Y )
F DC
FDC = ^ sena
FDC = 1000 = 1414,22 lb 0,7071
FDC = 1414,22 lb (tensión)
EX = 1600 lb EY = 0
CX = 1600 lb Cy = 1000
lb.
![Page 63: Problemas Resueltos de Estatica](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022012302/563dbadb550346aa9aa8a279/html5/thumbnails/63.jpg)
63
Problema 6.4 Estática Hibbeler edic 10La armadura, usada para soportar un balcón, esta sometida a la carga mostrada. Aproxime cada nudo como un pasador y determine la fuerza en cada miembro. Establezca si los miembros están en tensión o
f+\ Pi (4 + 4) - EX (4) = 0
800 (4 + 4) - EX (4) = 0800 (8) - 4 EX = 0 6400 - 4 EX = 0 4 EX = 6400Cancelar términos semejantes
![Page 64: Problemas Resueltos de Estatica](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022012302/563dbadb550346aa9aa8a279/html5/thumbnails/64.jpg)
FAB
FBD
B FBC
*•
64
I FX = 0 FBC - FAB = 0
FBC = FAB
Pero:
FAB = 800 lb (Tensión) FBC = 800 lb (Tensión)
I FY = 0 FBD = 0
fABFAD = 800
42
Hallar FAB
FAB = 800 lb
FAB = 800 lb (Tensión)
Hallar FAD
FAD = 80042
FAD = (42)800 = 1131,37 lb FAD
= 1131,37 Ib (compresión)
FUERZA CEROSi tres miembros forman un nudo de armadura en el cual dos de los miembros son colineales, el tercer miembro es un miembro de fuerza cero siempre que ninguna fuerza exterior o reacción de soporte este aplicada al nudo.
![Page 65: Problemas Resueltos de Estatica](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022012302/563dbadb550346aa9aa8a279/html5/thumbnails/65.jpg)
I FY = 0 CY -
800 = 0 Cy
= 800 Ib.
I FX - 0 CX - EX - 0
CX - EX
PERO: EX = 1600 Ib
CX = 1600 Ib
1= 0,7071sen a =
F DC
FDC
DC (Y)
4 pies
FBD = 0 Ib
FBC = 800 Ib (Tensión)
FAB = 800 Ib (Tensión)
FED = 1600 Ib (compresión)
FAD = 1131,37 Ib (compresión)
FDC = 1131,38 Ib (tensión)
65
NUDO C
I F Y = 0 CY -
FDC(Y) = 0 CY =
FDC(Y)
PERO: Cy =
800 Ib. FDC(Y) = 800 Ib4
4^/2 2 ’F DC(Y )
sen a = ■■
FDC
F DC(Y )
sena
FDC = ■ 800 = 1131,38 lb DC 0,7071
FDC = 1131,38 Ib (tensión)
EX = 1600 Ib oii>-
LU
CX = 1600 Ib
Cy = 800 Ib.
![Page 66: Problemas Resueltos de Estatica](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022012302/563dbadb550346aa9aa8a279/html5/thumbnails/66.jpg)
300 lb
66
Problema c-34 estática Hibbeler edic 10Determine la fuerza en cada miembro de la armadura. Establezca si los miembros están en tensión o en
F DC = 300 = F DA 5 3 4
ÍDC = 100 = FDA
5 4Hallar FDAFDA = 100 4
FDA = (4) 100 = 400 lb (compresión)
FUERZA CEROSi tres miembros forman un nudo de armadura en el cual dos de los miembros son colineales, el tercer miembro es un miembro de fuerza cero siempre que ninguna fuerza exterior o reacción de soporte este aplicada al nudo.
FUERZA CERO
FCA = 0 FDC = FCB
Pero: FDC = 500 lb FCB
= 500 lb (Tensión)
![Page 67: Problemas Resueltos de Estatica](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022012302/563dbadb550346aa9aa8a279/html5/thumbnails/67.jpg)
NUDO AFCA = 0
rFAB =
V
FDA A AX
I FX = 0 FDA - AX
= 0 I FY = 0 FAB
= 0
F D
FCD
3 pies
FCD
C
800 lb
67
FCA = 0 FAB = 0
FCB = 500 lb (Tensión)
FDA = (4) 100 = 400 lb (compresión)
FDC = (5) 100 = 500 lb (Tensión)
Problema C-35 estática Hibbeler edic 10Determine la fuerza en los miembros AE y DC. Establezca si los miembros están en tensión o en compresión. E
◄Ax
= 0
I FY = 0
AY - 800 oII>
-O+
Pero: CY = 400 lb
AY - 800 + 400 = 0
AY - 400 = 0
AY = 400 lb
![Page 68: Problemas Resueltos de Estatica](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022012302/563dbadb550346aa9aa8a279/html5/thumbnails/68.jpg)
I FY = 0 FCB - 0 ...... -EEM
FCD
C
CY
p
CY - FCD - 0
Pero: CY - 400 lb
CY - FCD
FCD = 400 Ib
(compresión)
I FX - 0
FCB = 0
68
I MA = 0
r+s - 800 (4 ) + CY (4 + 4) =
0 - 3200 + CY (8) = 0CY (8) = 3200
= 3200 = 4QQ lb Y
8 CY = 400 lb
I FX = 0 AX =
0
NUDO C
![Page 69: Problemas Resueltos de Estatica](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022012302/563dbadb550346aa9aa8a279/html5/thumbnails/69.jpg)
2 KN
Yl _ 1,732
D FCD FCD < ---------- 3 m ---------- ►
C
NUDO AFAF = 0 AY 5 3 4Hallar FAE
F AE _ 400 5 3
400(5)
f AE _ AY _ F AB 5 3
4
Pero: AY = 400 Ib
f AE _ 400 _ f AB
P FCD
FCD
C
CY
fAE3
FAE = 666,66 Ib (compresión)
69
Problema 6.8 estática Hibbeler edic 10Determine la fuerza en cada miembro de la armadura y establezca si los miembros están a tensión o en compresión. Considere P1 = 2 KN y P2 = 1,5 kN.
30°1,5 KN
![Page 70: Problemas Resueltos de Estatica](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022012302/563dbadb550346aa9aa8a279/html5/thumbnails/70.jpg)
= 4,33 kN
AX
I ME = 0
70
- 2 (3) - 1,5 (3 + 3) + AX (3,464)
= 0 - 6 - 1,5 (6) + 3,464 AX = 0- 6 - 9 + 3,464 AX = 0 - 15 + 3,464 AX = 0
3,464 AX = 15
15
3,464
AX = 500 N NUDO C
Las ecuaciones de equilibrio para la junta
fCB = 1,5 = fCD3.464 1,732 3
Hallar FCB
fCB = 1,5
3.464 1,732
FCB = 3 kN (tensión)
![Page 71: Problemas Resueltos de Estatica](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022012302/563dbadb550346aa9aa8a279/html5/thumbnails/71.jpg)
![Page 72: Problemas Resueltos de Estatica](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022012302/563dbadb550346aa9aa8a279/html5/thumbnails/72.jpg)
sen 30
V 2 y
2Vy
FCB = 3 kN (tensión)
1
V2y
(1 ^ V2y
(1 ^ V2y
( 1 A ( 1 A FBA + - FBE - 2 (3) - 2 = 0
V2y V2y
o V ( o(3) + 2F BA + F BE
V2y
(1
^F BA + F BE = 1,5 + 2 = 3,5
V2y
V2y
72
30 F BE(Y) sen 30 = ■ ■
FBEFBE (Y) = FBE sen 30
(1 ^F BE(Y ) = F BE
v 2 y
F CB(Y ) F CB FCB (Y) = FCB sen
30(1 ^
F CB(Y ) = F CB
F BA(X) cos30 = ■ ■
FBAFBA (X) = FBA cos 30
( 3 ^F BA(X )= F BA —
V 2 y
cos 30 = FBEX)F BE
FBE (X) = FBE cos 30
( 3 ^F BE(X )= F BE —
V2y
cos 30=MX)F CB
FCB (X) = FCB cos 30
( 3 ^F CB(X ) = F CB —
V2y
I FY = 0
FBA (Y) + FBE (Y) - FCB (Y) - FDB - 0
21 ^ (1 ^ (1 ^F BA + F BE - F CB - F DB = 0
V2y V2y
Pero:FDB = 2 kN (tensión)
0,5 FBA + 0,5 FBE - 3,5 dividiendo por 0,5 (para
simplificar) FBA + FBE = 7 (Ecuación 1)I FX - 0
- FBA (X) + FBE (X) + FCB (X) - 0
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73
Pero:
FCB = 3 kN (tensión)
- FBA + FBE + 3 = 0
- FBA + FBE = - 3 (- 1)
FBA - FBE = 3 (Ecuación 2) Resolver la
ecuación 1 y 2 FBA + FBE = 7 (Ecuación 1) FBA
- FBE = 3 (Ecuación 2)
2 FBA = 10 AX = 500 N FCB = 3 kN (tensión)
FBA = y=5 kN FCD = 2,598 kN (compresión)
FDE = 2,598 kN (compresión)FBA = 5 kN (tensión)
Reemplazando en la ecuación 1FDB = 2 kN (tensión)
FBA + FBE = 7 (Ecuación 1)FBA = 5 kN (tensión)
Pero: FBA = 5 kN (tensión)FBE = 2 kN (compresión)
5 + FBE = 7
FBE = 7 - 5
FBE = 2 kN (compresión)
PROBLEMA RESUELTO ESTATICA MERIAM Edic 3.Calcular, por el método de los nudos, la fuerza en los miembros del entramado en voladizo
![Page 74: Problemas Resueltos de Estatica](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022012302/563dbadb550346aa9aa8a279/html5/thumbnails/74.jpg)
74
Solución. Si no se deseara calcular las reacciones externas en D y E, el análisis de un entramado en voladizo podría iniciarse en el nudo del extremo en que se aplica la carga. Sin embargo, este entramado lo analizaremos por completo, por lo que el primer paso será calcular las fuerzas exteriores en D y E empleando el diagrama de sólido libre del entramado en conjunto. Las ecuaciones de equilibrio dan I ME = 0
- T (5) + 30 (5 + 5) + 20 (5) = 0- 5 T + 30 (10) + 20 (5) = 0- 5 T + 300 + 100 = 0-5 T + 400 = 0 5 T = 400
![Page 75: Problemas Resueltos de Estatica](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022012302/563dbadb550346aa9aa8a279/html5/thumbnails/75.jpg)
T 4005
80 NT = 80 N
cos 30 = TX T
TX = T cos 30Pero: T = 80 N TX = 80 (0,866)
TX = 69,28 N ZFy
= 0TY + EY - 30 - 20 = 0 Ty + EY - 50 = 0 Pero: Ty = 40 N 40 + EY - 50 = 0 Ey - 10 = 0
sen 30 = TY T
TY = T sen 30Pero: T = 80 N Ty
= 80 (0,5)
TY = 40 N
IFX = 0
TX - EX = 0
Pero: TX = 69,28
NTX = EX
EX = 69,28 N
Se halla FAC
30= F AC 4,33 2,5
FAC(30)2
,5 = 4,33
TI > O II
17,32 kN
= 17,32 KN
75
EY = 10 KN
A continuación, dibujamos los diagramas de sólido libre que muestren las fuerzas actuantes en cada nudo. La exactitud de los sentidos asignados a las fuerzas se comprueba al considerar cada nudo en el orden asignado. No debe haber dudas acerca de la exactitud del sentido asignado a las fuerzas actuantes en el nudo A. El equilibrio exige
NUDO A
F AB = =FAC 5 4,33
2,5
Hallar FABFAB = _30_
5 4,33
FAB = (0)5 = 34,64 KN AB 4,33
FAB = 34,64 kN (tensión)
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F BC(Y )
F BC FBC(Y) = FBC sen 60
( 3 ^F BC(Y ) = F BC
sen 60 = -
V 2 y
F BC(Y ) : F BC
60 F AB(Y) sen 60 = • ■
F AB FAB(Y) = FAB sen 60
4í3 '
FBD
F AB(Y )= F AB
(43 'V 2 y
F AB(Y ) V2y
F AB
(43 ^V 2 y FBC = FAB
FBC =(43 ^V2y
F AB
76
NUDO
B
B
ZFY = 0
FBC(Y) - FAB(Y) =
0 FBC(Y) =
FAB(Y)
PERO: FAB = 34,64 kN FBC =
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77
34,64 kN (compresión)
FAB(x ) = V \ ] FAB
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20 kN
78
PERO: FAB = 34,64 kN FAB(x) =
( |J (34,64) = 17,32 KN FAB(X)
= 17,32 KN
IFX = 0
- FAB(X) - FBC(X) + FBD -
0 PERO:
FAB(X) - 17,32 KN FBC(X) - 17,32 KN
- FAB(X) - FBC(X) + FBD - 0
-17,32 - 17,32 + FBD - 0
AC C FCE
20 kN
F BC(Y ) = V3 2
f-f3 J
F BC
F BC(Y )
FBC(Y) = 30 KN
í 2 y
FBC(x) =f-f3 J
2
fBC
PERO: FBC = 34,64 kN FBC(x) =
í -2 J (34,64)= 17,32 KN FBC(X) =
17,32 KN
- 34,64 + FBD - 0
FBD = 34,64 KN (tensión)
NUDO C
PERO:FAC = 17,32 kN (compresion) FBC = 34,64 kN (compresión) FBC(X) = 17,32 KN
(34,64) = 30 KN
30 kN
CD(Y)
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FCD(X) + 34,64 - FCE - 0
X 2 J FCD - FCE = -34,64 (Ecuación 1)
FCD(Y )X 2 y
FCD
FCD =23.
FCD(Y )
PERO: FCD(Y) = 50 KN
FCD =U3,
FCD = 57,73 kN (Tensión)
Reemplazar en la ecuación 1
50 = 57,73 KN
IFY - 0
- FBC(Y) + FCD(Y) - 20 -
0 PERO:
FBC(Y) - 30 KN
- 30 + FCD(Y) - 20 - 0
- 50 + FCD(Y) - 0
FCD(Y) = 50 KN
1
V
79
PERO:FAC - 17,32 kN (compresión)FBC(X) = 17,32 KN
FCD(X) + 17,32 + 17,32 - FCE - 0FCD - FCE = -34,64 (Ecuación 1)
57,73 - FCE = -34,64 28,86 - FCE - - 34,64-FCE - - 34,64 - 28,86-FCE - - 63,5 (-1)
F CE = 63,5 KN (compresión)
cos 60 FCD(X )
FCDFCD(X) - FCD cos 60
IFX - 0
FCD(X) + FBC(X) + FAC - FCE - 0
sen 60FCD(Y )
FCD
FCD(Y) - FCD sen 60
FCD(Y ) = FCD
03jFCD(Y )
3
x 2 y
x 2 y
FCD
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80
T = 80 N EX = 69,28 N
FAB = 34,64 kN (tensión)
FBC = 34,64 kN (compresión) FCD = 57,73
kN (Tensión)
FED = 11,54 KN (compresión)
EY = 10 KN
FAC = 17,32 kN (compresión) FBD = 34,64
KN (tensión) FcE = 63,5 KN
(compresión)
![Page 81: Problemas Resueltos de Estatica](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022012302/563dbadb550346aa9aa8a279/html5/thumbnails/81.jpg)
CY = 750 = 250 N Y 3
C
> CY
CY = 250 N
I Me = 0
r+N AY (3) - 600 (1,25) = 0
3 AY - 750 = 0
3 AY = 750
AY = 750 = 250 N Y3AY = 250 N
Nudo B B
BA
600N
F BC
FBC = FBA = 6003,25 1,25 3FBC = FBA
3,25 1,25200
I FX = 0 600 - AX = 0 600 = AX
AX = 600
NewtonB
FBA F
nPi
FBAl
AX F CA
AY r
Be
600N
FBC
FCA| C
CY
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Problema 4.1 Estática Meriam edición tres
82
![Page 83: Problemas Resueltos de Estatica](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022012302/563dbadb550346aa9aa8a279/html5/thumbnails/83.jpg)
I MA = 0
IFX = 0 CX - Ax = 0CX = AX
AX = 637,15 Newton
IFY = 0
AY - 735,75 = 0 AY
= 735,75 Newton
735,75 N
fBA = 367,872 1
FBA = 2 X 367,87
FBA = 735,75 Newton
fBC = 367,872 1
FBC = 2 X 367,87
FBC =
735,75 Newton
83
Problema 4.1 Estática Meriam edición cinco; Problema 4.2 Estática Meriam edición tresHallar la fuerza en cada miembro de la armadura simple equilátera
r+N CX (2) - 735,75 ( 1,732) =
0 CX (2) = 1274,31 1274 31CX = i27431 = 637,15 N
X 2CX = 637,15 Newton
CX
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735,75 _ FCA
2 1^ 735,75fCA _
CXCA
FBC ")30°
2FCA = 367,87 Newton (tensión)
C
84
Nudo CfBC _ fCA _ CX
2 1 1,732FBC = 735,75 Newton (compresión)
Problema 4.3 Estática Meriam edición tresHallar la fuerza en cada miembro de la armadura cargada. Explicar por que no hace falta saber las longitudes de los miembros.
2,4 kN
2,4 kN
2,4 kN
2,4 kN
F BA(Y ) _ fBA
f 1 ^F BA(Y ) :
V 2 y
f 11v 2 y
fBAPara abreviar los cálculos
30 i V3 i 30 A/3sen 30 _ ■ : sen 60 _ ■ : cos 60 _ • • cos 30 _ ■ ■
2 2 2 2
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85
![Page 86: Problemas Resueltos de Estatica](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022012302/563dbadb550346aa9aa8a279/html5/thumbnails/86.jpg)
86
sen 60 =FBC(Y)fBC
FBC(Y) = FBC sen 60
^/3
^ v 2
y
FBC(Y ) = fBC
FBC(Y ) = — fBCv 2 y
Z FX = 0
FBA(X) - FBC(X) = 0 f
f j ^V3'
v2y
cos 60 = ÍBCÍX) fBC
FBC(X) = FBC cos 60f O
FBc(x) = fBC
FBc(x)
V 2 y
fBC
cos 30
FBA(X )
fBA
FBA(X) = FBA cos 30
f ^F BA(X ) = fBA
F BA(X ) =
v2y
v2yfBA
FBA - FBC = 0 (ECUACION 1)v2y
Resolver las ecuacionesf /i\3
v2yf 1 1
FBA - 2 FBC = 0 (V3)v2y
Z FY = 0
FBA(Y) + FBC(Y) - 2,4 = 0
f 1 ^v2y
fBA + f
43'v2y
FBC = 2,4 (ECUACIÓN 2)
v2y
fBA +f V3 ^
v2y
fBC = 2,4
2 FBA = 2,4
2 4FBA = -y = 1,2 kN
FBA = 1,2 kN (compresión)
![Page 87: Problemas Resueltos de Estatica](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022012302/563dbadb550346aa9aa8a279/html5/thumbnails/87.jpg)
![Page 88: Problemas Resueltos de Estatica](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022012302/563dbadb550346aa9aa8a279/html5/thumbnails/88.jpg)
88
Problema 4.3 Estática Meriam edición cincoDetermine the forcé in each member of the truss. Note the presence of any zero-force members.& kN
![Page 89: Problemas Resueltos de Estatica](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022012302/563dbadb550346aa9aa8a279/html5/thumbnails/89.jpg)
FAB
FBC(X)
B
ley de cosenosc2 = a2 + b2 - 2 a b sen p
(5 ) = (2V2 ) + (S)2 - 2 (2V2 )f) sen 05 = 8 + 9 - 12 (¡2 ) sen 0
5 = 8 + 9 - 16,97 sen 0
5 = 17 - 16,97 sen 0
16,97 sen 0 = 17 - 5 = 12
12sen 0= = 0,707116,97
89
e + 5 = 900 5 = 90o
- e 5 = 90o - 63,43
5 = 26,560 NUDO B
5 kN
FAB ◄—
P = arc
tg
0,7071 P
= 450
cos P = cos 45 = 0,7071 sen P = sen 45 = 0,7071
FBC(X) = FBC cos 45 Pero:
FBC = 7,071 KN FBC(X) = FBC cos 45
![Page 90: Problemas Resueltos de Estatica](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022012302/563dbadb550346aa9aa8a279/html5/thumbnails/90.jpg)
90
cos 45 = 54X1FBC(X) - FBC cos 45
F BC Pero:FBC(X) - FBC cos 45 FBC - 7,071 KN
I FY - 0 FBC(X) - FBC cos 45FBC(Y) - 5 - 0
FBC(X) - (7,071) (0,7071)FBC(Y) = 5 kN
FBC(X) = 5 kN
FBC = FBC(Y 1 = ■ 5 ■ = 7,071 kN sen 45 0,7071FBC = 7,071 KN
I FX - 0 FBC(X) - FAB - 0
FAB - FBC(X) FAB = 5 kN
NUDO C
FCD C
cos 26,56
F CA(X )
F CA FCA(X) - FCA cos 26,56
5 kN
FCA(X) - 0,8944 FCA
I FY - 0
FCA(Y) - FBC(Y) - 0
FCA(Y) - FBC(Y)
Pero: FBC (Y) - 5
kN FCA(Y) = 5 kN
sen 26,56
F CA(Y )
F CA
![Page 91: Problemas Resueltos de Estatica](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022012302/563dbadb550346aa9aa8a279/html5/thumbnails/91.jpg)
FCA = 11,18 kN (tensión)
Reemplazando la ecuación 1 FCD
- 0,8944 FCA = 5 (Ecuación 1)
Pero: FCA = 11,18 kN FCD - 0,8944
(11,18) = 5 FCD - 10 = 5 FCD = 5 +
10 = 15 kN
I FX = 0
- FBC(X) + FCD - FCA(X) = 0
Pero: FBC(X) = 5 kN
- 5 + FCD - FCA(X) = 0 FCD -
FCA(X) = 5 FCA(X) = 0,8944 FCA
FCD - 0,8944 FCA = 5 (Ecuación 1)
5 kN
91
= FCA(Y) = -L_ = 11,18 kNsen 26,560,4471
FCD = 15 Kn (compresión)NUDO D
I FX = 0DX -FCD
:= 0
DX = FCD
PeroFCD =
15Kn
I Fy = 0
FBC ; = 0
![Page 92: Problemas Resueltos de Estatica](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022012302/563dbadb550346aa9aa8a279/html5/thumbnails/92.jpg)
I Me = 0
- A Y (6) + 2 (3) = 0
6 Ay = 2 (3)
AY = 1 kN
A'
2 kN
I FX = 0 CX
- 2 = 0 CX
= 2 kN
Nudo A
y
Se halla F AB Se halla F AE
1 fAB 1 = fAE3 3 3 4,24
FAB = 1 kN (tension)4 24
FAE = -y- = 1,41kN
FAE = 1,413 Kn (compresión)
92
Problema 4.4 Estática Meriam edición tres; Problema 4.6 Estática Meriam edición cinco;
Hallar la fuerza en cada miembro de la
armadura cargada
1 MA = 0
2 (3) - Cy (6) = 0
2 (3) = Cy (6)CY = 1 kN
CY = fAB = FAE 334,24
CY = 1 kN1 = fAB = fAE 3 3 4,24
![Page 93: Problemas Resueltos de Estatica](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022012302/563dbadb550346aa9aa8a279/html5/thumbnails/93.jpg)
Nudo E
93
EFEB
F EB = F ED = F AE 3 3 4,24
FAE = 1,413 kN
FEB = FED = 1,413 3 3
4,24
FEB = FED
Se halla FEB Se halla FED
FEB = 0,3332 FED = 0,33323 3
FEB = 3 (0,3332) = 1 kN FED = 3 (0,3332) = 1 kN(tensión) (compresión)
3 3= 0,3332
Nudo B
FEB
FBD (Y)
BC
3tg a = — = 1 3a = arc tg (1) a = 450
F BD(Y )
F BD sen 45 = «)F BD
FBD (sen 45) = FBD(Y)
F BD(X ) cosa= ■ •FBD
cos 45 = ^D&F BD
sen a:
IFY = 0 FEB - FBD(Y) = 0 FEB = FBD(Y)
FEB = 3 (0,3332) =
1 kN1 = FBD(Y)1 = FBD (sen 45)FBD
1 1
sen 45 0,7071
FBD = 1,414 kN
• 1,414 kN
![Page 94: Problemas Resueltos de Estatica](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022012302/563dbadb550346aa9aa8a279/html5/thumbnails/94.jpg)
IFX - 0FBC
- FBD (X)
oIIm<Ll_1
Pero: FAB =1 kN
FBC
- FBD (X) + FAB
Pero: FBD (X) = 1kN
F BC
- 1 + 1
FBC= 2 kN
FBC
FCD
C Cx —►
Cv
CD
Cx
Cv
ZFX - 0
Cx - FBC - 0
Cx - FBC
FBC = 2 kN (tracción)
Cx - FBC - 2 kN
IFY - 0
F CD
oII>
-O1
F CD II O -<
O-<
II 1 kN
FCD= CY = 1 kN (tracción)
Problema 4.4 Estática Meriam edición cincoCalculate the forces in members BE and BD of the loaded truss.
I Me - 0
2
8 pulg.
8 pulg.
B FBC F BC C
A
1000 lb
D
DY
Dx
94
FBD (X) - FBD (eos 45)
FBD = 1,414 kN
FBD (X) - 1,414 (eos 45)
FBD (X) - 1,414
(0,7071) FBD (X) = 1
kN
Nudo C
![Page 95: Problemas Resueltos de Estatica](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022012302/563dbadb550346aa9aa8a279/html5/thumbnails/95.jpg)
95
r+\ 1000 (8 + 8) - Dx (8) - 0
1000 (16) - 8 Dx - 0 16000
- 8 Dx - 0
![Page 96: Problemas Resueltos de Estatica](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022012302/563dbadb550346aa9aa8a279/html5/thumbnails/96.jpg)
8 DX = 16000
^ 16000 Dx = ■ x 8DX = 2000 Ib.
= 2000 lb.
2Cy
NUDO A
F AB 2
1000 lb
Hallar FAE
1000 = FAE
FAE = 1000 Ib. (Compresión)
96
I FX = 0 CX - DX = 0
CX - DX
PERO: DX =
2000 lb. CX =
2000 lb.
Las ecuaciones de equilibrio para la fuerza C son:
Cy = Cx2 2
Cancelando términos semejantes
CY - CX
PERO: CX - 2000 lb. CY - 2000 lb.
Las
ecuaci
ones
de
equili
brio
son:
FAB
1000
F AE
8V2 8 8
Cancelando
![Page 97: Problemas Resueltos de Estatica](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022012302/563dbadb550346aa9aa8a279/html5/thumbnails/97.jpg)
97
términos semejantes
1000 = FAE
![Page 98: Problemas Resueltos de Estatica](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022012302/563dbadb550346aa9aa8a279/html5/thumbnails/98.jpg)
![Page 99: Problemas Resueltos de Estatica](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022012302/563dbadb550346aa9aa8a279/html5/thumbnails/99.jpg)
Hallar FAB(Y)
¥-f- F AB(Y )
- F AB(Y)
FAB(Y) = 1000 lb.
I FY = 0
FBD (Y) - FAB (Y) =
0 FBD (Y) = FAB (Y) Hallar FBC
FBC - FBD(X) = 1000 ECUACION 1
PERO:
FBD (X) = 1000 lb.
FBC - 1000 =
1000 FBC = 1000
+ 1000 FBC =
2000 lb.
(tracción)
Dx = 2000 lb.
FAB = 1414,21libras (tensión)
FAE = 1000 lb. (Compresión)
FED = 1000 lb. (Compresión)
FEB = 0
FBC = 2000 lb. (tracción)
99
PERO: FAB = 1414,21libras
I FX = 0
FBC - FBD(X) - FAB(X) = 0 PERO: FAB(X) = 1000 lb.FBC - FBD(X) = FAB(X)
FBC - FBD(X) = 1000 ECUACION 1
Pero: FAB (Y) = 1000 lb.
FBD (Y) = 1000 lb.
Las ecuaciones de equilibrio para la junta B son:
F BD F BD(Y) F BD(X) 8 2 8 8
Cancelando términos semejantes
^ - F BD(Y ) - F BD(X)
Pero: FBD (Y) = 1000 lb.
F BD(Y ) - F BD(X )
FBD (X) = 1000 lb.
^T - F BD(Y )
Pero: FBD (Y) = 1000 lb.
F BD - {J2) F BD(Y) F BD - (42) -ooo
FBD = 1414,2 libras (compresión)
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10
Problema 4.5 Estática Meriam edición tres;Hallar la fuerza en cada miembro de la armadura cargada. Influye la carga de 6 kN en los resultados.3
BY =8 kN
BX = 6 kN
C
C Y
f+N - BY (4) + Cy (4 + 4) - 6 (4 + 4) = 0
- 8 (4) + Cy (8) - 6 (8) = 0
- 4 + Cy - 6 =
0 Cy - 10 = 0
CY = 10 KN
IFX = 0
BX - AX = 0 PERO: BX= 6
KN
BX = AX
AX = 6 KN
BX _ 10 _ BY
3 _ 5 _ 4
Hallar BxBX
3 2
BX = 3 (2) = 6
KN BX = 6 KN
Hallar By
BY 4 2
By = 4 (2) = 6
KN By = 8 KN
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10
10
I Me = 0fT\ - AY (4 + 4) + BY (4) = 0 PERO: By = 8 KN
- AY (8) + 8 (4) = 0- AY + 4 = 0Ay = 4 kN
FAE(Y)
B
F AE(Y) = ^ fAE
0 F AE(X) cos 0 = ■ ■
F AE
0 2 1
4
2
FAE(X) = cos 0 FAE
F AE(X )=2 F AE
IFY = 0AY - FAE (Y) = 0
PERO:Ay = 4 kN
FAE (Y) = AY
FAE (y) = 4 kN
IFX = 0
FAE(X) - AX + FAB = 0
PERO: AX = 6 KN
FAE(X) + FAB - AX
F AE(X)
+ FAB - 6
2 FAE + FAB = 6 (ECUACION 1)
2 FAE + FAB = 6
(ECUACION 1)
PERO: FAE - 4,618 KN
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10
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NUDO B
103
IFX = 0 6 - FAB - FCB + FBE(X) - FBD(X) = 0
PERO:FAB = 3,691 KN FCB = 2,309 kN
6 - 3,691 - 2,309 + FBE(X) - FBD(X) = 0
FBE(X) - FBD(X) = 0
FBE cos 60 - FBD cos 60 = 0
0,5 FBE - 0,5 FBD = 0 (ECUACION
1)
IFY = 0
FBE (Y) + FBD (Y) - 8 = 0 FBE (Y) + FBD (Y) =
8
F BE sen 60 + F BD sen 60 = 8
0,866 FBE + 0,866 FBD = 8 (ECUACION 2)
Resolver las ecuaciones 1 y 2
0,5 FBE - 0,5 FBD = 0 (0,866)0,866 FBE + 0,866 FBD = 8 (0,5)
0,433 FBE - 0,433 FBD = 00,433 FBE + 0,433 FBD = 4
0,866 FBE = 4
FBE =4
■ 4,618 KN0,866
FBE = 4,618 kN (compresion)
NUDO E
60 F BE(Y) sen 60 = • ■
F BE FBE(Y) = FBE sen 60
60 FBE(x) cos60 = • ■
F BE FBE(X) = FBE cos 60
60 F BD(Y) sen 60 = ■ ■
FBD
FBD(Y) = FBD sen 60
60 FBD(x) cos 60 = ■ •
F BD FBD(X) = FBD cos 60
Bx = 6 kN
C
Y
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CY = 10 KN AY = 4 kN AX = 6
KN FAE = 4,618 KN (tensión)
FAB = 3,691 KN (tensión)
FCD = 4,618 KN (tensión)
FCB = 2,309 kN
(compresion) FBE = 4,618
kN (compresion) FED =
4,618 KN (Tension)
I FX — 0 Dx — Ex — 0
Ex — Dx
Ex =10,666 KN
10
FED - FAE (X) - FBE (X) - 0
FED - FAE cos 60 — FBE cos 60 — 0
PERO:FBE — 4,618 kN FAE — 4,618 KN
FED — FAE cos 60 + FBE cos 60 FED —
4,618 (0,5) + 4,618 (0,5)
FED — 2,309 + 2,309 — 4,618 KN
(Tension)
FED = 4,618 KN (Tension)Problema 4.7 Estática Meriam edición tres; Problema 4.12 Estática Meriam edición cinco
Calcular las fuerzas en los miembros CG y CF de la armadura representadaI ME — 0
4 (2 + 2 + 2) + 2 (2 + 2) — Dx (3) — 0 4 (6) + 2 (4) — Dx (3) — 0 24 + 8 — 3 DX — 0 32 — 3 DX
— 0
IFX = 0
60 F AE(Y) sen 60 = • ■
F AE
60 F BE(Y) sen 60 = • ■
F BE FAE(Y) — FAE sen 60 FBE(Y) — FBE sen 60
60 FAE(x) cos 60 = ■ •
F AE
60 FBE(x) cos60 = • ■
F BE FAE(X) — FAE cos 60 FBE(X) — FBE cos 60
'£ kN
III
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10
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NUDO G
106
FAG (X) - FAG cos 26,56 FAG (X) = (8,94) cos 26,56
FGC (X) + FAG (X) - FGF (X) - 0
FGC cos 26,56 + (8,94) cos 26,56 - FGF cos 26,56 - 0
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I FX - 0 26 56 F GC(Y) sen 26,56 = ■ •oIIXo0Ll_
10
CÜl_L
1QOLL F GC
FGC (Y) - FGC sen 26,56PERO: FGC (Y) - (2,24) sen 26,56
FBC - 8 KN FGC (Y) - (2,24) 0,4471FGC (X) - 2 KN FGC (Y) - 1 KN
FCD - FBC - FGC (X) - 0
FCD - 8 - 2 - 0FCD - 10 - 0FCD = 10 kN (tensión)
FGC (X) - 2 KN
108
I FY - 0
FCF - FGC (Y) - 0 FCF -
FGC (Y)PERO:FGC (Y) - 1 KN
FcF = 1 KN (compresión)
Determinar la fuerza que soporta el elemento KN de la armadura.
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1200 N
FOL - 0
.
_05_
, '
0,86
'
0,70,86
1200 N
NUDO Q
109
FQN
FQPI FX = 0
1200 - FQN = 0
FQN = 1200 N
(tensión)
I FY = 0
FQP = 0 NUDO O
I FX - 0 FOL
= 0 I FY - 0
FOP - 700 - 0 FOP =
700 N (tensión)
NUDO p
cos a = FPN(X) = 0,813
fPN
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FPN(X) - 0,813 FPN
110
sen a = FPN(Y) = 0,581fPN
FPN(Y) - 0,581 FPN
I FX = 0FPL(X) - FPN(X) = 0 0,813 FPL - 0,813 FPN = 0 cancelando términos semejantes FPL - FPN - 0 (ECUACION 1)I FY = 0FQP + FPN(Y) + FPL(Y) - FOP = 0
PERO:FQP = 0 KN FOP = 700 KN
FPN(Y) - FPL(Y) - 700 = 0FPN(Y) - FPL(Y) = 700
0,581 FPN + 0,581 FPL -
700 (ECUACION 2)
Resolver las ecuaciones
FPL - FPN - 0 (ECUACION 1)
0,581 FPN + 0,581 FPL =
700 (ECUACION 2)
FPL - FPN = 0 (0,581)
0,581 FPN + 0,581 FPL = 700 0,581 FPL
- 0,581 FPN = 0 A58Í "FPN + 0,581 FPL
- 700(2) 0,581 FPL = 700 1,162 FPL = 700
fPL7001,162
602,4 N
![Page 111: Problemas Resueltos de Estatica](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022012302/563dbadb550346aa9aa8a279/html5/thumbnails/111.jpg)
11
FPL = 602,4 N
(compresión) FPL = FPN
(ECUACION 1)
FPN = 602,4 N (tensión)
NUDO N
Pero: FPN = 602,4 N
(tensión)0,5
sen a = -
cos a = -
0,86
0,70,86
■ = 0,581
0,7 m 0,7 m
0,5 m
1200 N
0,5 m
í
700 N
700 N
700 N
■ ■ = 0,813 FPN(X)fPN ------------
►= 0,813 FPN 0,86FPN(Y)0,5 FPN
- 0,813 (602,4) f0,7
4
■ = 0,813
cos a =
FNK
sen a = FPNÍX» = 0,581 fPN
FPN(Y) = 0,581 FPN
FPN(Y) = 0,581 (602,4)
FPN(Y) = 350 N I FX = 0
FQN + FPN(X) - FNK = 0
Pero:
FQN =1200 N FPN(X) = 489,75 N
FQN + FPN(X) - FNK = 0
1200 + 489,75 - F NK - 0
1689,75 - FNK - 0
FNK = 1689,75 N
(tensión)
FQN - 1200 N
FNM
FQN = 1200 N (tensión) oii
Q.OLL
FOP = 700 N (tensión)
TI
O 1“ II O
FPL = 602,4 N (compresión)
FPN = 602,4 N (tensión)
FNK = 1689,75 N (tensión) FNM = 350 N (compresión)