C3 2_2007

UTFSM
Resistencia de Materiales (Arquitectura)
Certamen N°3
1) Un par de arquitectos discute sobre la manera más económica de soportar a un sistema de limpieza de ventanas de 500 kgf, como
el mostrado en la Figura 1. Todo el sistema estará construido mediante tubos de acero cuadrados de una misma sección, por razones
de simplicidad y estética. El Arquitecto 1 plantea una configuración como la mostrada en la Figura 1B, y el Arquitecto 2 plantea una
configuración como la mostrada en la figura 1C. Para hacer un correcto análisis se pide que usted:
a)
Análisis de fuerzas internas de las configuraciones 1B y 1C, considerando las cargas del sistema de limpieza,
despreciando el peso propio de la estructura metálica.
b)
Dimensione los elementos A y B a tracción y compresión (pandeo), según corresponda y tal como se indica más arriba,
elija un mismo tubo para los elementos A y B. Considere que el tubo a utilizar debe estar disponible comercialmente (para
eso utilice la tabla adjunta).
Considere que el acero tiene un módulo de elasticidad de 2.100.000 kgf/cm2 . Para la tracción considere un factor de
seguridad es de 1.67 y para el pandeo es de 2.5.
c)
¿Quién tiene la razón? Justifique bien su respuesta. Justifique también la diferencia en el valor del factor de seguridad
para la tracción y la compresión.
A
B
B
A
Figura 1B
2) En una obra se requiere tener algún indicador sobre la seguridad del
peso que esta levantando en el sistema mostrado en la Figura 2A. La
sección de la viga es de 4”x10” y está conformada por una madera que
tiene un esfuerzo admisible de 110 [kgf/cm2] a la flexión, de 9 [kgf/cm2]
al corte y un módulo de elasticidad de 90.000 [kgf/cm2]. Para medir la
seguridad han dispuesto de un cordel tensado por un costado de la viga de
un extremo a otro y una regla en el centro, como se muestra en la figura 2ª
y 2B. Se pide que usted:
a) Determine el valor que marcaría la regla al momento de someter el
sistema a la máxima carga admisible.
b) ¿Existe alguna dimensión de la viga que aumente al doble el valor de la
deformación para la misma carga máxima del sistema anterior y que el
sistema esté a su máxima capacidad?
Figura 1A
(Apoyos simples
(ambos))
Figura 2B - Detalle
X [kgf]
C.S.M/ m.b.s.
Figura 1C
Figura 2A
2do Semestre 2007