Nuevo problema de vigas

 Hola a todos,

Habíamos realizado tres problemas de vigas para introducirnos en la resolución de problemas de estructuras. Ahora vamos a presentar un problema más complicado.

Problema 4: Calcular las reacciones en los apoyos de la siguiente viga:

Aparentemente es fácil, dibujamos las reacciones en los apoyos articulados fijo y móvil y tenemos:

¡No tenemos momentos por ser apoyos articulados!

∑Fx=0=Rx-17,32N=>Rx =17,32N

∑Fy=0=Ry-25N-10N=>Despejando=>Ry =25N+10=>Ry=35N Positivo sentido hacia arriba.

Para poder despejar necesitamos la ecuación de equilibrio de momentos, aunque las articulaciones no tengan:

∑M=0= -5000x8-Rby x10 = 0=>Despejando=>Rby=4000N

Sustituyendo en la ecuación que no podíamos despejar:

 Ray + 4000N = 5000 N -> Ray = 1000 N

Dibujo de una cercha con Autocad web

Buenas noches a todos,

Hoy os voy a mostrar el método para dibujar una cercha ligera con el software gratuito online Autocad Web.

El diseño que queremos reproducir es el siguiente:

Pasos:

1. Primeras líneas:

Activamos herramienta de polilínea

Hacemos una línea de 45 cm de lado:

Marcamos el punto inicial y pulsamos enter.

Nos desplazamos a la derecha y tecleamos 45y pulsamos enter.

pulsamos el botón orto y tiramos una vertical de 60 cm

Nos desplazamos a la izquierda  abajo y completamos el triangulo más izquierdo

Pulsamos esc para salir de la edición.

2. Completamos la primera mitad izquierda de la cercha

3. Hacemos la parte derecha por simetría (podíamos hacerla por líneas, pero así practicamos un nuevo comando).

Pulsamos Modificar -> Simetría.

Seguimos los pasos (Seleccionar objetos y eje de simetría)

4. Escribimos nuestras iniciales (Anotar -> A)

Si estáis registrados en Autocad Web, podéis ver el resultado final aquí

Primeros problemas de estructuras

 Buenas,

hoy vamos a ver unos problemas básicos con los apoyos que vimos en la entrada sobre la teoría de los apoyos

Problema 1: La siguiente viga está empotrada en el punto A. Calcular el momento y las relaciones en dicho punto A.

Solución: 

Para que el punto A esté en equilibrio se tiene que cumplir en el punto A: ΣF=0 y ΣM=0

ΣFx=0=Rx => despejando, como no hay fuerzas en dirección x => Rx=0

ΣFy=0=Ry-10N-20N =>Despejando=> Ry=10N+20N => Ry=30N (Positivo sentido hacia arriba)

ΣM=0=Mr-10 x 1-20 x 1.5 =>  Despejamos => Mr= 10+30 => Mr=40Nm (Positivo sentido antihorario)

Problema 2: La siguiente viga está empotrada en el punto A. Calcular el momento y las reacciones en dicho punto A.

Solución:

Primero debemos descomponer la fuerza en su componente horizontal y vertical. Es decir:

Las fuerzas las ponemos en negativo debido a su sentido.

Calculamos el equilibrio de fuerzas y momentos considerando la descomposición horizontal y vertical de la fuerza de 20N, y olvidándonos de esos 20N.

Para que el punto A esté en equilibrio se tiene que cumplir en el punto A: ΣF=0 y ΣM=0

ΣFx=0=Rx-17.32=> Despejando=>Rx=17.32N

ΣFy=0=Ry-25-10=>Despejando=>Ry=25+10=>Ry=35N (Positivo sentido hacia arriba)

ΣM=0=Mr-25 x 1-10 x 2=>Despejando=>Mr=25+20=>Mr=45N (Positivo sentido antihorario)

Nota importante: la fuerza horizontal de 17.32N en el extremo, como su línea de aplicación traspasa el punto A, no crea ningún momento de giro en A.

Problema 3: La siguiente viga está empotrada en el punto A. Calcular el momento y las reacciones en dicho punto A.

Primero debemos descomponer las fuerzas oblicuas en su componente horizontal y vertical, Es decir:

Sequimos calculando las operaciones de senos y cosenos

20xCos45º= 14.14N        20xSen45º=24.14N

30xCos30º=15N              30xSen30º=25.98N

10xCos60º=8.66N           10xSen60º=5N

Hallamos las reacciones en el empotramiento mediante las ecuaciones de equilibrio:

ΣFx=0=Rx -14.14+25.98+8.66=> despejando=> Rx=-20.5N (El signo negativo indica que Rx es en sentido contrario al dibujado=>esfuerzo de tracción).

ΣFy=0=Ry-14.14+15-5 =>Despejando=> Ry=14.14-15+5 => Ry=4.14N (Negativo en sentido hacia arriba)

ΣM=0=Mr+15x1-5x2 =>  Despejamos => Mr= -15+10 => Mr=5N

Apoyos y enlaces entre elementos de las estructuras

 Hola!!

En esta entrada vamos a definir los diferentes tipos de apoyos y enlaces que se dan en las estructuras:

1. Apoyo: se trata de un apoyo que permite el giro (ΣM=0), pero no permite el desplazamiento en el eje x ni en el eje y. Su representación esquemática es la siguiente
2. Apoyo articulado movil: es un apoyo que permite el giro (ΣM=0), el desplazamiento en uno solo de los ejes de coordenadas (x o y). 
   
   
   
   
3. Empotramiento: apoyo que no permite el giro (existirá momento, no como en los anteriores) y tampoco permitirá el desplazamiento en los ejes coordenados (x e y).

   

   
   
4. Nudos articulados: son las uniones entre barras, no tienen momentos, y sus relaciones no son en los ejes x o y, sino en las direcciones de las barras:

   

   
   

Presentación sobre los conceptos físicos básicos de las estructuras

 Bunas a todos,

Hoy os voy a compartir una presentación didáctica que he realizado para poder explicar los conceptos  elementales de la física en las estructuras. 

Espero que lo disfrutéis y os pueda ser útil.

Introducción a las estructuras

 Buenas noches,

En la presente entrada voy a mostraros un trabajo que he realizado introductorio a las estructuras, en él podéis ver la definición técnica de estructuras, las funciones y usos, los elementos principales de las estructuras y los esfuerzos a los que se encuentran sometidas.

Pulsa para descargarlo como documento del google. También puedes pulsar en la fotografía

¿Qué es una estructura?

 Buenas tardes,

En la asignatura "Diseño de estructuras ligeras" tenemos en la bibliografía básica el libro: "¿Qué es estructura?" de Ricardo Aroca Hernández-Ros.

Después de leer el primer capítulo he llegado a la conclusión de que: 

El termino estructura lo empleamos con la idea de que es un elemento que conlleva un orden o equilibrio pero en el campo arquitectónico se le llama a los elementos estructurales de esta forma debido a su función de sostener y resistir diferentes esfuerzos que se transmiten de una estructura, un esqueleto el cual podemos entender que también conlleva un orden y equilibrio.

Continuando con la arquitectura y su relación con la estructura, la primera siempre ha estado condicionada por la segunda, por ello, en cada proyecto se puede llegar a una gran variedad de soluciones. Siempre hemos considerado que se debe reducir la masa o el espacio que ocupa esta estructura para poder así aprovechar al máximo los espacios pero en realidad debemos saber usar esta estructura como parte del proyecto, independientemente de si lo ocultamos, podemos hacer que forme parte del proyecto y sin que condicione al diseño; portes que trabajan de forma independiente pero se complementan para formar un conjunto.

Por otra parte me parece muy curioso lo que se expone del método de la evolución de la naturaleza como un método que se podría aplicar a todos los ámbitos de evolución del ser humano. Se expone que el método de prueba y error sería el más eficaz ya que por la selección natural se llega a la solución más eficaz y funcional. A pesar de que esto es muy cierto le encontramos una serie de problemas, entre ellos el más relevante es el tiempo. Este método a sido utilizado por la naturaleza durante 4 mil millones de años; nosotros no disponemos de tanto tiempo para lograr unos buenos resultados en arquitectura, en este caso. Además de que necesitamos obtener mejoras casi inmediatas de todas las mejoras que vamos implementando en las estructuras. Esto llevaría mucho tiempo y costes en material además de malgastarlos, algo que en estos tiempos en los que el planeta esta en momentos críticos, no nos lo podríamos permitir.

En mi opinión por lo que hemos leído me parece un libro muy interesante con el cual podríamos indagar bastante en este tema y hacer diferentes debates de los diferentes puntos de vista que tiene cada uno.

Mi blog sobre estructuras ligeras

 ¡Buenas! Soy una alumna de diseño de interiores y este blog lo voy a utilizar para mostrar todo lo realizado en la asignatura de "Diseño de estructuras ligeras". 

Escuela Superior de Diseño de Madrid