ANALISIS ESTRUCTURAL DE UNA ARMADURA

UNIVERSIDAD PERUANA DE CIENCIAS APLICADAS

FACULTAD DE INGENIERÍA

CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL

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ANALISIS ESTRUCTURAL 2

IP48A

TRABAJO FINAL

ALUMNO:        

                Franz José Osorio Vela                                u201318471

PROFESOR:

                Renato Avilés Mattos

Lima, Perú 2020-2

Parte 1 (7 puntos)

Se tiene una planta de taller industrial que cuenta con estructura metálica, Uds. deberán realizar el análisis estructural de la armadura propuesta, por lo tanto, deberá de:

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Realizar el análisis estructural a la armadura que se muestra, para ello aplicara el método de la rigidez en su enfoque matricial con la ayuda de una hoja de cálculo elaborada por cada alumno.

El peso de la estructura metálica incluye vigas principales, viguetas, arriostres, etc, esta carga no incluye la cobertura, considere una sobrecarga de techo y las cargas de viento.

SOLUCION

1. Determinar los GDL

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Los GDL no restringidos son 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20 y21

Los GDL restringidos son 22,23 y 24.

1. Calculo de matrices locales y globales

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Matriz de rigidez global[pic 95]

1. Matrices de cargas-desplazamientos

Las cargas sobre la estructura se deben a l peso, sobrecargas y viento que se resumen en cargas verticales y horizontales sobre cada uno de los nudos.

Cargas horizontales = P

Cargas verticales = 2P

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Por lo tanto, las matrices de carga y desplazamiento quedarían definidas de la siguiente manera:

1. Dado los GDL no restringidos, las cargas y desplazamientos conocidos se pueden particionar las matrices y resolver las ecuaciones matriciales:

Ecuación general:

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Partición:

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Ecuaciones parciales:

[pic 121][pic 122]… (A)

[pic 123][pic 124]… (B)

Dado la ecuación (A), se puede hallar Du:

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Dado que Dk=0, entonces:

[pic 126][pic 127]… (C)

Resuelto Du y dada la ecuación ( B), se puede hallar Qu:

[pic 128][pic 129]… (D)

Ecuación general y particiones:[pic 130][pic 131][pic 132]

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1. Con estos resultados podemos hallar las fuerzas internas en las barras

Para ello usamos el producto matricial:

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CALCULOS

[pic 138]

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