Subido por Kendy

Vigas resultas por los 3 metodos

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ΣMa = 5 (3) - Rby (5) = 0
Rby = 15/5= 3 ton
ΣFy = Ray - 5 + Rby = 0
Ray = 5 – 3 = 2 ton
0 <= x <= 3
Mx = Ray (x)
Mx = 2x
Mx = 2 (3) = 6 ton*m
3 <= x <= 5
Mx = Ray (x) - 5 (x-3)
Mx = 2x – 5x + 15
Mx= - 3x + 15
Doble integración
E I (d^2y/d`2x) = M (x) dx
Tramo 1
E I (d^2y/d`2x) = Ş (2x) dx
Resolviendo la primera integral
E I (dy/dx) = 2 (x^2/2) + C1
Ecuación de giro
Volver a integral la ecuación del tramo 1 donde ya encontramos el giro
E I (dy/dx) = 2 (x^2/2) + C1)
E I Y = 2 (x^3/6) + C1x + C2
Ecuación de flecha
Tramo 2
E I (d^2y/d`2x) = Ş (- 3x + 15) dx
Resolviendo la primera integral
E I (dy/dx) = - 3(x^2/2) + 15x + C3 Ecuación de giro
Volver a integral la ecuación del tramo 2 donde ya encontramos el giro
E I (dy/dx) = 3(x^2/2) + 15x + C3)
E I Y =- 3 (x^3/6) + 15 (x^2/2) + C3x + C4 Ecuación de flecha
La condición de frontera Y = 0; si X = 0 en el tramo 1, evaluamos la ecuación de flecha.
E I Y = 2 (x^3/6) + C1x + C2
E I (0) = 2 ((0)^3/6) + (0) C1 + C2
0 = 0 + 0 C2 por lo tanto C2= 0
La condición de frontera Y = 0; si X = 5 en el tramo 2, evaluamos la ecuación de flecha.
E I Y =- 3 (x^3/6) + 15 (x^2/2) + C3x + C4
E I (0) = - 3 ((5^3) /6) + 15 ((5^2) /2) + 5 C3 + C4
0 = - 125/2 + 375/2 + 5C3 + C4
0 = 125 +5C3 + C4
Ecuación 1
Igualamos la ecuación de giro del tramo 1 y 2 cuando Y ≠ 0; X = 3
2 (x^2/2) + C1 = - 3(x^2/2) + 15x + C3
2 ((3^2) /2) + C1 = - 3 ((3^2) /2) + 15 (3) + C3
9 + C1 = - 27 /2 + 45 + C3
9 + C1 = 63 /2 + C3
0 = - 9 + 63 /2 - C1 + C3
0 = 45 /2 - C1 + C3
Ecuación 2
Igualamos la ecuación de flecha del tramo 1 y 2 cuando Y ≠ 0; X = 3
2 (x^3/6) + C1x + C2 = - 3 (x^3/6) + 15 (x^2/2) + C3x + C4
2 ((3^3) /6) + 3C1 + C2 = - 3 ((3^3) /6) + 15 ((3^2) /2) + 3C3 + C4
9 + 3C1 = - 27 /2 + 135 /2 + 3C3 + C4
0 = - 9 - 27 /2 + 135 /2 - 3C1 + 3 C3 + C4
0 = 45 – 3C1 + 3 C3 + C4
Ecuación 3
Sistema de ecuaciones
0 = 125
+ 5 C3 + C4
C 4 = 45 /2
0 = 45 /2 - C1 + C3
0 = 45
- 3C1 + 3 C3 + C4
0 = 45 /2 - C1 + C3
0 = 45
(-3)
- 3C1 + 3 C3 + C4
Multiplicando
0 = - 135 /2 + 3 C1 - 3 C3
0 = 45
- 3 C1 + 3 C3 + C4
Restando las ecuaciones
0 = - 45 /2 + C4 por lo tanto
C4 = 45 /2
Sustituyendo en la ecuación 1 a C4
0 = 125 + 5 C3 + C4
0 = 125 + 5 C3 + 45 /2
0 = 295 /2 + 5 C3
C3 = - (295 /2) /5 por lo tanto C3 = - 59 /2
Sustituyendo en la ecuación 2 a C3
0 = 45 /2 - C1 + C3
0 = 45 / 2 - C1 + (-59 /2)
0 = - 7 - C1
por lo tanto
C1 = - 7
C3 = - 59 /2
C1 = - 7
La deflexión máxima es cuando Ymax; X =3
E I Y = 2 (x^3/6) + C1x + C2
E I Y max = 2 ((3^3) /6) + (-7) (3) + 0
E I Y max = 9 – 21
Ymax = - 12 ton*m^3 /EI
Método Área-momento
ΣMa = 5 (3) - Rby (5) = 0
Rby = 15/5= 3 ton
ΣFy = Ray - 5 + Rby = 0
Ray = 5 – 3 = 2 ton
0 <= x <= 3
Mx = Ray (x)
Mx = 2x
Mx = 2 (3) = 6 ton*m
3 <= x <= 5
Mx = Ray (x) - 5 (x-3)
Mx = 2x – 5x + 15
Mx= - 3x + 15
Mx= -3 (3) + 15 = 6 ton*m
Mx= -3 (5) + 15 = 0 ton*m
Tan α = (Δ´c /3) = (tba /5) por lo tanto Δ´c = 3 tba /5
Δ´c = Δc + tca
Δc = Δ´c - tca
ecuación 1
nos sirve para despejar al Δc
Areas de las figuras y centros de gravedad.
Areas
A = (b*h) /2
A = (3*6) /2
A = 9 ton*m^2
A = (b*h) /2
A = (2*6) /2
A = 6 ton*m^2
Centros de gravedad
X testada = 1b/3
X testada = 1(3)/3
X testada = 1 m
X=3–1
X=2m
X testada´ = 1b/3
X testada´ = 1(2)/3
X testada´ = 2/3 m
X´ = 2 - 2/3
X´ = 4/3
Encontrar las variables tba, tca, Δ´c y Δc.
Tba = 1 /EI ((9)(2+1) + (6)(4/3))
Tba = 1 /EI ((27) + (8))
Tba = 35 ton*m^3 /EI
Δ´c = 3 Tba /5
Δ´c = (3 (35))/5
Δ´c = 21 ton*m^3/EI
Tca = 1/EI ((9)(1))
Tca = 9 ton*m^3/EI
Δc = Δ´c - Tca
Δc = 21 – 9
Δc = 12 ton*m^3/EI por lo tanto
Δc = Ymax
Método de viga conjugada
Areas de las figuras y centros de gravedad.
Areas
A = (b*h) /2
A = (3*6) /2
A = 9 ton*m^2
A = (b*h) /2
A = (2*6) /2
A = 6 ton*m^2
Centros de gravedad
X testada = 1b/3
X testada = 1(3)/3
X testada = 1 m
X=3–1
X=2m
X testada´ = 1b/3
X testada´ = 1(2)/3
X testada´ = 2/3 m
X´ = 2 - 2/3
X´ = 4/3
ΣMa = (9)(2) + (6) (11/3) - (Rby)(5) = 0
Rby = (18 + 22) /5
Rby = 8 ton*m^2
ΣFy = 9 + 6 – 8 – Ray = 0
Ray = 7 ton*m^2
Mc = Y max = Y c
Mc = - (9)(1) + (7)(3)
Mc= -9 + 21
Mc = Y max = Yc = 12 ton*m^3/EI
Metodo de la viga conjugada (viga Simetrica)
Σ Ma = (5)(2) + (5)(5) - Rby (7) = 0
Rby = (10 + 25) /7
Rby = 5 ton
Σ Fy = - 5 - 5 + 5 + Ray = 0
Ray = 5 ton
0 <= x <= 2
Mx = Ray (x)
Mx = 5x
Mx = 5 (2) = 10 ton*m
2 <= x <= 5
Mx = Ray (x) - 5 (x-2)
Mx = 5x – 5x + 10
Mx = 10 ton*m
5 <= x <= 7
Mx= Ray (x) - 5 (x-2) - 5 (x-5)
Mx = 5x – 5x + 10 –5x + 25
Mx = - 5x + 35
Mx = -5 (5) + 35 = 10 ton*m
Mx= - 5 (7) + 35 = 0
A1 triangulo= (b*h) /2
A1 = (2*10) /2
A1 = 10 ton*m^2
X testada = 1/3 b
X testada = 2/3 m
X= 2 – 2/3 = 4/3 m
A2 rectangular = b*h
A2 = 3*10
A2 = 30 ton*m^2
X testada´ = ½ b
X testada´ = 3/2 m
X testada´ = 1.5 m
X´ = 3 - 1.5
X´ = 1.5 m
A3 triangulo= (b*h) /2
A3 = (2*10) /2
A3 = 10 ton*m^2
X´´ testada = 1/3 b
X´´ testada = 2/3 m
X´´= 2 – 2/3 = 4/3 m
Σ Ma = - (10) (4/3) - (30) (3.5) - (10) (17/3) + Rby (7) = 0
Rby = 175 /7
Rby = 25 ton*m^2
Σ Fy = 10 + 30 + 10 - 25 - Ray = 0
Ray = 25 ton*m^2
Mc = Ymax = Yc
Mc = (15) (0.75) + (10) (13/6) - (25) (3.5)
Mc = - 655 ton*m^3/12 EI = Ymax
Método de área-momento
Σ Ma = (5)(2) + (5)(5) - Rby (7) = 0
Rby = (10 + 25) /7
Rby = 5 ton
Σ Fy = - 5 - 5 + 5 + Ray = 0
Ray = 5 ton
0 <= x <= 2
Mx = Ray (x)
Mx = 5x
Mx = 5 (2) = 10 ton*m
2 <= x <= 5
Mx = Ray (x) - 5 (x-2)
Mx = 5x – 5x + 10
Mx = 10 ton*m
5 <= x <= 7
Mx= Ray (x) - 5 (x-2) - 5 (x-5)
Mx = 5x – 5x + 10 –5x + 25
Mx = - 5x + 35
Mx = -5 (5) + 35 = 10 ton*m
Mx= - 5 (7) + 35 = 0
CURVA ESLASTICA
Ymax= Δc= Tac
A1 triangulo= (b*h) /2
A1 = (2*10) /2
A1 = 10 ton*m^2
X testada = 1/3 b
X testada = 2/3 m
X= 2 – 2/3 = 4/3 m
A2 rectangular = b*h
A2 = 3*10
A2 = 30 ton*m^2
X testada´ = ½ b
X testada´ = 3/2 m
X testada´ = 1.5 m
X´ = 3 - 1.5
X´ = 1.5 m
Tac = 1/EI ((10) (4/3) + (15) (2.75))
Tac = 655 ton*m^3/12EI = Ymax
Método de doble integración
Σ Ma = (5)(2) + (5)(5) - Rby (7) = 0
Rby = (10 + 25) /7
Rby = 5 ton
Σ Fy = - 5 - 5 + 5 + Ray = 0
Ray = 5 ton
0 <= x <= 2
Mx = Ray (x)
Mx = 5x
2 <= x <= 5
Mx = Ray (x) - 5 (x-2)
Mx = 5x – 5x + 10
Mx = 10 ton*m
5 <= x <= 7
Mx= Ray (x) - 5 (x-2) - 5 (x-5)
Mx = 5x – 5x + 10 –5x + 25
Mx = - 5x + 35
Tramo 1
E I dy^2/d^2x = Ş (5 x) dx
E I dy/dx = 5 x^2/2 + C1
Ecuación de giro
Volviendo a integrar la ecuación de giro
E I dy/dx = Ş (5 x^2/2 + C1) dx
E I Y = 5 x^3/6 + C1x + C2
1/2 (x^2) = 1/2 (x^3/3)
Ecuación de flecha
Tramo 2
E I dy^2/d^2x = Ş (10) dx
E I dy/dx = 10 x + C3
Ecuación de giro
Volviendo a integrar la ecuación de giro
E I dy/dx = Ş (10 x + C3) dx
E I Y = 5 x^2 + C3x + C4
Ecuación de flecha
Tramo 3
E I dy^2/d^2x = Ş (- 5x + 35) dx
E I dy/dx = -5 x^2/2 + 35 x + C5
Ecuación de giro
Volviendo a integrar la ecuación de giro
E I dy/dx = Ş (-5 x^2/2 + 35 x + C5) dx
E I Y = -5 x^3/6 + 35 x^2/2 + C5 x + C6
Ecuación de flecha
Condición de frontera cuando y = 0 si x = 0, la evaluación de estos valores es la ecuación de flecha del
tramo 1.
E I Y = 5 x^3/6 + C1x + C2
E I (0) = 5 (0^3) /6 + C1 (0) + C2
0 = 0 + 0 + C2
por lo tanto C2 = 0
Condición de frontera cuando y = 0 si x = 7, la evaluación de estos valores es la ecuación de flecha del
tramo 3.
E I Y = -5 x^3 /6 + 35 x^2 /2 + C5 x + C6
E I (0) = - 5 (7^3) /6 + 35 (7^2) /2+ 7 C5 + C6
0 = - 1715 /6 + 1715 /2 + 7 C5 + C6
0 = 1715 /3 + 7 C5 + C6
Ecuación 1
Igualamos las ecuaciones de giros del tramo 1 y 2, cuando x = 2
5 x^2 /2 + C1 = 10 x + C3
5 (2^2) /2 + C1 = 10 (2) + C3
10 + C1 = 20 + C3
0 = 20 – 10 – C1 + C3
0 = 10 – C1 + C3
Ecuación 2
Igualamos las ecuaciones de flechas del tramo 1 y 2, cuando x = 2
5 x^3/6 + C1x + C2 = 5 x^2 + C3x + C4
5 (2^3) /6 + 2 C1 + 0 = 5 (2^2) + 2 C3 + C4
20 /3 + 2 C1 = 20 + 2 C3 + C4
0 = 20 – 20 /3 - 2 C1 + 2 C3 + C4
0 = 40 /3 - 2 C1 + 2 C3 + C4
Ecuación 3
Igualamos las ecuaciones de giros del tramo 2 y 3, cuando x = 5
10 x + C3 = -5 x^2/2 + 35 x + C5
10 (5) + C3 = - 5 (5^2) /2 + 35 (5) + C5
50 + C3 = - 125 /2 + 175 + C5
0 = - 125 /2 - 50 + 175 – C3 + C5
0 = 125 /2 - C3 + C5
Ecuación 4
Igualamos las ecuaciones de flechas del tramo 2 y 3, cuando x = 5
5 x^2 + C3x + C4 = -5 x^3/6 + 35 x^2/2 + C5 x + C6
5 (5^2) + 5 C3 + C4 = -5 (5^3) /6 + 35 (5^29 /2 + 5 C5 + C6
125 + 5 C3 + C4 = - 625 /6 + 875 /2 + 5 C5 + C6
0 = - 625 /6 - 125 + 875 /2 - 5 C3 – C4 + 5 C5 + C6
0 = 625 /3 - 5 C3 – C4 + 5 C5 + C6
Ecuación 5
Sistema de ecuaciones
0 = 1715 /3
+ 7 C5 + C6
0 = 10
- C1 +
C3
0 = 40 /3
- 2 C1 + 2 C3 + C4
0 = 125 /2
-
C3
0 = 625 /3
- 5 C3 - C4 + 5 C5 + C6
0 = 10
- C1 +
C3
0 = 40 /3
- 2 C1 + 2 C3 + C4
+ C5
(-2)
0 = -20
+ 2 C1 – 2 C3
0 = 40 /3
- 2 C1 + 2 C3 + C4
0 = - 20 /3
+ C4
C3
por lo tanto C4 = 20 /3
0 = 125 /2
-
+ C5
(-5)
0 = 625 /3
- 5 C3 – 20/3 + 5 C5 + C6
0 = - 625 /2
+ 5 C3
0 = 625 /3
- 5 C3 – 20/3 + 5 C5 + C6
- 5 C5
0 = - 665 /6
+ C6 por lo tanto C6 = 665 /6
0 = 1715 /3 + 7 C5 + 665 /6
0 = 1365 /2 + 7 C5 por lo tanto C5 = -(1365 /2) /7
C5 = - 195 /2
0 = 125 /2 - C3 + C5
0 = 125 /2 - C3 + (- 195 /2)
0 = - 35 – C3
por lo tanto
C3 = - 35
0 = 10 - C1 + C3
0 = 10 – C1 + (- 35)
0 = - 25 – C1
por lo tanto C1 = - 25
La deflexión máxima Y max; si X = 3.5 en la ecuación de flecha del tramo 2
E I Y = 5 x^2 + C3x + C4
E I Y max = 5 (3.5^2) + 3.5 (-35) + 20 / 3
Y max = - 655 ton*m^3 /12EI
Método de doble integración
Σ Ma = - 7 (3) + Rby (10) = 0
Rby = 21 /10 ton ó 2.1 ton
Σ Fy = Ray - 7 + 2.1 = 0
Ray = 49 /10 ton ó 4.9 ton
0<= x <= 3
Mx = Ray (x)
Mx = (49 /10) (x)
Mx = (49 /10) (3) = 147 /10 ton*m
3<= x <= 10
Mx = Ray (x) - 7 (x - 3)
Mx = (49 /10) (x) - 7 (x) + 21
Mx = (- 21 /10) (x) + 21
Mx = (-21 /10) (3) + 21 = 147 /10 ton*m
Mx = (-21 /10) (10) + 21 = 0 ton*m
Tramo 1
E I dy^2/d^2x = Ş ( 49 /10 (x)) dx
E I dy/dx = 49 /10 (x^2/2) + C1
Ecuación de giro
Volviendo a integrar la ecuación de giro
E I dy/dx = Ş (49 /10 (x^2/2) + C1) dx
E I Y = 49 /10 (x^3/6) + C1 x + C2
Ecuación de flecha
Tramo 2
E I dy^2/d^2x = Ş (- 21 /10) (x) + 21) dx
E I dy/dx = - 21 /10 (x^2/2) + 21 x + C3
Ecuación de giro
Volviendo a integrar la ecuación de giro
E I dy/dx = Ş (- 21 /10 (x^2/2) + 21 x + C3) dx
E I Y = - 21 /10 (x^3 /6) + 21 (x^2/2) + C3 x + C4
Ecuación de flecha
Evaluamos la ecuación de flecha del tramo 1 con la condición de frontera cuando Y = 0; si X = 0.
E I Y = 49 /10 (x^3/6) + C1 x + C2
E I (0) = 49 /10 (0^3 /6) + C1 (0) + C2 por lo tanto C2 = 0
Evaluamos la ecuación de flecha del tramo 2 con la condición de frontera cuando Y = 0; si X = 10.
E I Y = - 21 /10 (x^3 /6) + 21 (x^2/2) + C3 x + C4
E I (0) = -21 /10 (10^3 /6) + 21 (10^2 /2) + 10 C3 + C4
0 = 700 + 10 C3 + C4
Ecuación 1
Igualación de ecuaciones en giros del tramo 1 y 2, cuando X = 3
49 /10 (x^2/2) + C1 = - 21 /10 (x^2/2) + 21 x + C3
49 /10 (3^2 /2) + C1 = -21 /10 (3^2 /2) + 21 (3) + C3
441 /20 + C1 = 1071 /20 + C3
0 = - 441 /20 + 1071 /20 - C1 + C3
0 = 63 /2 - C1 + C3
Ecuación 2
Igualación de ecuaciones en flechas del tramo 1 y 2, cuando X = 3
49 /10 (x^3/6) + C1 x + C2 = - 21 /10 (x^3/6) + 21 (x^2 /2) + C3 x + C4
49 /10 (3^3 /6) + 3 C1 + 0 = -21 /10 (3^3 /6) + 21 (3^2 /2) + 3 C3 + C4
441 /20 + 3 C1 = 1701 /20 + 3 C3 + C4
0 = - 441 /20 + 1701 /20 - 3 C1 + 3 C3 + C4
0 = 63 – 3 C1 + 3 C3 + C4
Ecuación 3
Resolviendo el sistema de ecuaciones para encontrar los valores de las constantes de integración
0 = 700 + 10 C3 + C4
0 = 63 /2 - C1 + C3
0 = 63 - 3 C1 + 3 C3 + C4
0 = 63 /2 - C1 +
0 = 63
C3
(-3)
- 3 C1 + 3 C3 + C4
0 = - 189 /2 +3 C1 – 3 C3
0 = 63
- 3 C1 + 3 C3 + C4
0 = - 63 /2
+ C4 por lo tanto C4 = 63 /2
0 = 700 + 10 C3 + C4
0 = 700 + 10 C3 + 63 /2
por lo tanto C3 = - 1463 /20
0 = 63 /2 - C1 + C3
0 = 63 /2 - C1 + (- 1463 /20)
0 = - 833/20 - C1
por lo tanto C1 = - 833/20
Encontrar la deflexión máxima (Ymax) en la viga cuando X = 3, en la ecuación de flecha del tramo 1
E I Y = 49 /10 (x^3/6) + C1 x + C2
E I Ymax = 49 /10 (3^3 /6) + (-833 /20) (3) + 0
E I Ymax = - 2499 /20 + 441 /20
Ymax = - 1029 ton*m^3/10 EI
E I Y = - 21 /10 (x^3 /6) + 21 (x^2/2) + C3 x + C4
E I Ymax = -21 /10 (3^3 /6) + 21 (3^2 /2) -1463 /20 (3) + 63 /2
Ymax = - 1029 ton*m^3/10 EI
Método de área-momento
Σ Ma = - 7 (3) + Rby (10) = 0
Rby = 21 /10 ton o 2.1 ton
Σ Fy = Ray - 7 + 2.1 = 0
Ray = 49 /10 ton o 4.9 ton
0<= x <= 3
Mx = Ray (x)
Mx = (49 /10) (x)
Mx = (49 /10) (3) = 147 /10 ton*m
3<= x <= 10
Mx = Ray (x) - 7 (x - 3)
Mx = (49 /10) (x) - 7 (x) + 21
Mx = (- 21 /10) (x) + 21
Mx = (-21 /10) (3) + 21 = 147 /10 ton*m
Mx = (-21 /10) (10) + 21 = 0 ton*m
Nuestras ecuaciones para poder encontrar la Ymax
Tan α = Δ´c /3 = tba /10
por lo tanto Δ´c = 3 tba /10
Δ´c = Δc + tca
por lo tanto Δc = Δ´c - tca
A = (b*h) /2
A = (3*147/10) /2
A = 441/20 ton*m^2
X testada = 1/3 b
X testada = 1 (3) /3
X testada = 1 m
A = b*h /2
A = 7*(147/10) /2
A = 1029 /20 ton *m^2
X testada´= 1 /3 b
X testada´= 1 (7) /3
X testada´= 7 /3 m
X´= 7 - 7/3
X´= 14 /3 m
Calculando las tba, tca, Δ´c y Δc
Tba = 1 /EI (((441/20) (8)) + ((1029/20) (14/3)))
Tba = 833ton*m^3/2EI
Tca = 1 /EI ((441/20) (1))
Tca= 441 ton*m^3/20EI
Δ´c = 3 tba /10
Δ´c = (3 (833/2))/10
Δ´c = 2499 ron*m^3/20EI
Δ´c = Δc + Tca
Δc = Δ´c- tca
Δc = 2499/20EI - 441/20EI
Δc = 1029 ton*m^3/10 EI = Ymax
Método de viga conjugada
A = (b*h) /2
A = (3*147/10) /2
A = 441/20 ton*m^2
X testada = 1/3 b
X testada = 1 (3) /3
X testada = 1 m
X=3–1
X=2m
A = b*h /2
A = 7*(147/10) /2
A = 1029 /20 ton *m^2
X testada´= 1 /3 b
X testada´= 1 (7) /3
X testada´= 7 /3 m
X´= 7 - 7/3
X´= 14 /3 m
Σ Ma = 441/20 (2) + 1029/20 (16/3) - Rby (10) = 0
Rby = (441/20 (2) + 1029/20 (16/3)) /10
Rby = 637/20 ton*m^2
Σ Fy = - Ray + 441/20 + 1029/20 -- 637/20 = 0
Ray = 833/20 ton*m^2
Mc = Yc = Ymax
Mc = - 441/20 (1) + 833/20 (3)
Mc = 1029 ton*m^3/10EI = Ymax
Mc = 1029/20 (7/3) - 637/20 (7)
Mc = 1029 ton*m^3/10EI = Ymax
Método de área-momento
Σ Ma = -8 (2) - 5(5) + Rby (7) = 0
Rby = (16 + 25) /7 = 41 /7 ton
Σ Fy= -8 –5 +41 /7 + Ray = 0
Ray = 13 – 41 /7 = 50 /7 ton
0 <= x <= 2
Mx = Ray (x)
Mx = (50/7) (x)
Mx = (50 /7) (2)
Mx = 100 /7 ton*m
2 <= x <= 5
Mx = Ray (x) - 8 (x-2)
Mx = (50 /7) (x) - 8x +16
Mx = - 6 /7 (x) + 16
Mx= - 6 /7 (2) + 16
Mx = 100 /7 ton*m
Mx = -6 /7 (5) + 16
Mx = 82 /7 ton*m
5 <= x <= 7
Mx = Ray (x) - 8 (x-2) - 5 (x-5)
Mx = (50/7) (x) -8x + 16 – 5x + 25
Mx = - 41 /7 x + 41
Mx = - 41 /7 (5) + 41
MX = 82 /7 Ton*m
Mx = -41 /7 (7) + 41
Mx = 0 ton*m
Área y distancias del primer triangulo
A= b*h/2
A= (2*(100/7)) /2
A= 100 /7 ton*m^2
X testada= 1b/3
X testada = 2/3 m
X= 2 – x testada
X = 2 – 2/3
X = 4 /3 m
Área y distancias del trapecio
A = (bm + Bm (h)) /2
A= (((82 /7) + (100 /7)) (3)) /2
A = 39 ton*m^2
X testada´ = ((bm+ 2Bm) (h/3)) /(bm + Bm)
X testada´ = (((82 /7) + (2*100 /7)) (3/3))/ ((82 /7) + (100 /7))
X testada´ = 141 /91 m
X´ = 3 – x testada´
X´ = 3 – 141 /91
X´ = 132 /91 m
Área y distancias del segundo triangulo
A= b*h/2
A= (2*(82/7)) /2
A= 82 /7 ton*m^2
X testada´´= 1b/3
X testada´´ = 2/3 m
X´´ = 2 – x testada
X´´ = 2 – 2/3
X´´ = 4 /3 m
Tan α= (Δ´c /2) = (tba /7)
por lo tanto Δ´c = 2 tba /7
Δ´c = Δc + tca
por lo tanto Δc = Δ´c - tca
Calcular las tba, tca, Δ´c y Δc
Tba = 1 /EI (((100 /7) (2 + 3 + 2/3)) + ((39) (2 + 141/91) + ((82 /7) (4 /3)))
Tba = 1 /EI ((1700 /21) + (969 /7) + (328 /21))
Tba = 235 ton*m^3 /EI
Tca = 1 /EI ((100 /7) (2/3))
Tca = 200 ton*m^3 /21EI
Δ´c = ((2) (235)) /7
Δ´c = 470 ton*m^3 /7EI
Δc = (470 /7 - 200 /21) / EI
Δc = 1210 ton*m^3/21EI = Yc = Ymax
Método de viga conjugada
Área y distancias del primer triangulo
A= b*h/2
A= (2*(100/7)) /2
A= 100 /7 ton*m^2
X testada= 1b/3
X testada = 2/3 m
X= 2 – x testada
X = 2 – 2/3
X = 4 /3 m
Área y distancias del trapecio
A = (bm + Bm (h)) /2
A= (((82 /7) + (100 /7)) (3)) /2
A = 39 ton*m^2
X testada´ = ((bm+ 2Bm) (h/3)) /(bm + Bm)
X testada´ = (((82 /7) + (2*100 /7)) (3/3))/ ((82 /7) + (100 /7))
X testada´ = 141 /91 m
X´ = 3 – x testada´
X´ = 3 – 141 /91
X´ = 132 /91 m
Área y distancias del segundo triangulo
A= b*h/2
A= (2*(82/7)) /2
A= 82 /7 ton*m^2
X testada´´= 1b/3
X testada´´ = 2/3 m
X´´ = 2 – x testada
X´´ = 2 – 2/3
X´´ = 4 /3 m
Σ Ma = (100 /7) (4 /3) + (39) (2 + 132 /91) + (82 /7) (2 + 3 + 2/3) - Rby (7) = 0
Rby = 220 /7 ton*m^2
Σ Fy = 100 /7 + 39 + 82 /7 - 220 /7 - Ray = 0
Ray = 235 /7 ton*m^2
Mc = Yc = Ymax
Mc = - 100 /7 (2/3) + 235 /7 (2)
Mc = 1210 ton*m^3/21EI = Yc = Ymax
Método de doble integración
Σ Ma = -8 (2) - 5(5) + Rby (7) = 0
Rby = (16 + 25) /7 = 41 /7 ton
Σ Fy= -8 –5 +41 /7 + Ray = 0
Ray = 13 – 41 /7 = 50 /7 ton
0 <= x <= 2
Mx = Ray (x)
Mx = (50/7) (x)
2 <= x <= 5
Mx = Ray (x) - 8 (x-2)
Mx = (50 /7) (x) - 8x +16
Mx = - 6 /7 (x) + 16
5 <= x <= 7
Mx = Ray (x) - 8 (x-2) - 5 (x-5)
Mx = (50/7) (x) -8x + 16 – 5x + 25
Mx = - 41 /7 x + 41
Tramo 1
E I dy^2/d^2x = Ş (50 /7 x) dx
E I dy/dx = (50 /7) (x^2 /2) + C1
Ecuación de giro
Volvemos a integral la ecuación encontrada para obtener la siguiente expresión
E I dy/dx = Ş ((50 /7) (x^2 /2) + C1) dx
E I Y = 50/7 (x^3/6) + C1 x + C2
Ecuación de flecha
Tramo 2
E I dy^2/d^2x = Ş (-6/7) (x) + 16) dx
E I dy/dx = -6/7 (x^2/2) + 16x + C3
Ecuación de giro
Volvemos a integral la ecuación encontrada para obtener la siguiente expresión
E I dy/dx = Ş ((-6/7) (x^2/2) + 16x + C3) dx
E I Y = -6/7 (x^3/6) + 16x^2/2 + C3 x + C4 Ecuación de flecha
Tramo 3
E I dy^2/d^2x = Ş (-41/7 (x) + 41) dx
E I dy/dx = -41/7 (x^2/2) + 41x + C5
Ecuación de giro
Volvemos a integral la ecuación encontrada para obtener la siguiente expresión
E I dy/dx = Ş ((-41/7) (x^2/2) + 41x + C5) dx
E I Y = -41/7 (x^3/6) + 41x^2/2 + C5 x + C6 Ecuación de flecha
La condición de se cumple cuando Y = 0; Si X = 0, en la ecuación de flecha del tramo 1
E I Y = 50 /7 (x^3/6) + C1 x + C2
E I (0) = 50 /7 (0^3/6) + C1 (0) + C2
0 = 0 + C2 por lo tanto C2 = 0
La condición de se cumple cuando Y = 0; Si X = 7, en la ecuación de flecha del tramo 3
E I Y = -41/7 (x^3/6) + 41x^2/2 + C5 x + C6
E I (0) = -41/7 (7^3/6) + 41 (7^2/2) + 7 C5 + C6
0 = 2009 /3 + 7 C5 + C6
Ecuación 1
Igualamos las ecuaciones de giro en el tramo 1 y 2 cuando X = 2
(50 /7) (x^2 /2) + C1 = -6/7 (x^2/2) + 16x + C3
(50/7) (2^2/2) + C1 = (-6/7) (2^2/2) + 16(2) + C3
100 /7 + C1 = 212 /7 + C3
100 /7 -212 /7 + C1 – C3 = 0
-16 + C1 – C3 = 0
Ecuación 2
Igualamos las ecuaciones de flecha en el tramo 1 y 2 cuando X = 2
50/7 (x^3/6) + C1 x + C2 = -6/7 (x^3/6) + 16x^2/2 + C3 x + C4
50/7 (2^3/6) + 2 C1 + 0 = -6/7 (2^3/6) + 16 (2^2/2) + 2 C3 + C4
200 /21 + 2 C1 = 216 /7 + 2 C3 + C4
200 /21 - 216 /7 + 2 C1 - 2 C3 – C4 = 0
- 64/3 + 2 C1 - 2 C3 - C4 = 0 Ecuación 3
Igualamos las ecuaciones de giro en el tramo 2 y 3 cuando X = 5
-6/7 (x^2/2) + 16x + C3 = -41/7 (x^2/2) + 41x + C5
-6/7 (5^2/2) + 16 (5) + C3 = -41/7 (5^2/2) + 41(5) + C5
485/7 + C3 = 1845/14 + C5
485/7 - 1845/14 + C3 – C5 = 0
- 125/2 + C3 - C5 = 0
Ecuación 4
Igualamos las ecuaciones de flecha en el tramo 2 y 3 cuando X = 5
-6/7 (x^3/6) + 16x^2/2 + C3 x + C4 = -41/7 (x^3/6) + 41x^2/2 + C5 x + C6
-6/7 (5^3/6) + 16 (5^2/2) + 5 C3 + C4 = - 41/7 (5^3/6) + 41 (5^2/2) + 5 C5 + C6
1275/7 + 5 C3 + C4 = 8200/21 + 5 C5 + C6
1275/7 - 8200/21 + 5 C3 + C4 - 5 C5 - C6 = 0
- 625/3 + 5 C3 + C4 - 5 C5 - C6 = 0
Ecuación 5
Sistema de ecuaciones
2009 /3
+ 7 C5 + C6 = 0
C4 = 32/3
-16
+ C1 -
C3
- 64/3 + 2 C1 - 2 C3 - C4
C6 = 689/6
=0
C5 = - 1569 /14
- 125/2
+ C3
=0
C3 = -347/7
- 625/3
+ 5 C3 + C4 - 5 C5 - C6 = 0
C1 = - 235/7
-16
+ C1 -
- C5
=0
C3
= 0 (-2)
- 64/3 + 2 C1 - 2 C3 - C4
32
-2 C1 + 2 C3
=0
=0
- 64/3 + 2 C1 - 2 C3 - C4 = 0
32/3
- C4 = 0
por lo tanto C4 = 32/3
- 625/3
+ 5 C3 + 32/3 - 5 C5 - C6 = 0
- 125/2
+ C3
- 625/3
+ 5 C3 + 32/3 - 5 C5 - C6 = 0
625/2
- 5 C3
- C5
+ 5 C5
689/6
= 0 (-5)
=0
- C6 = 0 por lo tanto C6 = 689/6
2009 /3
+ 7 C5 + C6 = 0
2009 /3 + 7 C5 + 689/6 = 0
1569 /2 + 7 C5 = 0
C5 = (- 1569/2) /7
- 125/2
+ C3
por lo tanto C5 = - 1569 /14
- C5
=0
-125/2 + C3 + 1569/14 = 0
347/7 + C3 = 0
-16
+ C1 -
por lo tanto C3 = -347/7
C3
=0
-16 + C1 + 347/7 = 0
235/7 + C1 = 0
por lo tanto C1 = - 235/7
Encontrar el valor de Ymax; si X=2, en la ecuación de flecha del tramo 1 o 2
E I Y = 50/7 (x^3/6) + C1 x
E I Ymax = 50/7 (2^3/6) + -235/7 (2)
Ymax = -1210 ton*m^3 /21EI
E I Y = -6/7 (x^3/6) + 16x^2/2 + C3 x + C4
EI Ymax = -6/7 (2^3/6) + 16 (2^2/2) - 347/7 (2) + 32/3
Ymax = -1210 ton*m^3/21EI
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