C3 1 2009

UTFSM
Resistencia de Materiales (Arquitectura)
Certamen N°3
1)
a)
b)
c)
La figura A muestra una estructura conformada por 4 columnas de madera de sección mostrada, que sirven para
soportar el peso de un silo cargado con material.
Determine cual es la carga máxima que puede almacenar el silo, manteniendo un factor de seguridad por lo menos
igual a 3, de tal forma que no pandeen las columnas. Las columnas tienen 3 m de largo. Hint: cada columna se lleva
¼ de la carga, desprecie peso propio estructura.
Como alternativa para aumentar la carga, se planteo mejorar el sistema de acuerdo a lo mostrado en la figura B,
donde se arriostró mediante el uso de cables de acero. ¿Puede resistir más carga? Indique su valor. ¿Si no es así,
como lo mejoraría de manera práctica? Indique su valor en ese caso.
Repita lo mismo para la estructura mostrada en la figura C, donde se arriostró mediante cables de acero, y el uso de
una madera intermedia. ¿Puede resistir más carga? ¿Como lo mejoraría? Indique su valor en ese caso.
Datos:
E madera =80.000 kgf/cm2
Detalle Sección
Columna
Figura A
Figura B
Figura C
Detalle en la Base
2)
a)
b)
c)
Un trampolín está construido como se muestra en la figura. Los usuarios del trampolín se han quejado que es
“muy duro”, y le han pedido a usted ver varias alternativas para mejorar ese aspecto. Usted se ha impuesto
como meta, hacer que el trampolín se pueda deformar el doble ante una misma carga de 100 kgf puesta en el
extremo, sin sacrificar resistencia a la flexión del mismo (tener el mismo esfuerzo de flexión máximo cuando se
modifique).
Calcule cuál es la deformación en el extremo ante las condiciones actuales, donde la distancia A es igual a 50
cm.
Modificando la sección del trampolín (manteniendo la forma rectangular), indique alguna sección que satisfaga
el objetivo.
Modificando la distancia entre los apoyos del trampolín, indique que distancia A cumple el objetivo.
Discuta sobre el resultado, cual le parece más práctico.
Datos:
σad= 120 kgf/cm2
τad= 9 kgf/cm2
Emadera = 120.000 kgf/cm
Sección Trampolín
C.S.M/ m.b.s./ c.v.f.
2
Esquema Trampolín
1er Semestre 2009