Ejercicios Mecanica de las estructuras

MECÁNICA DE LAS ESTRUCTURAS

Ejercicios de estructuras sometidas a solicitaciones axiales

Miguel E. Ruiz
Profesor Asociado

Departamento de Estructuras
Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales
Universidad Nacional de Córdoba

Capítulo 1: Solicitaciones axiales.
Ejercicios de sistemas isostáticos e hiperestáticos. Aplicación de condiciones de compatibilidad
en laestructura.
Ejercicio 1:

En la estructura de la figura, la barra BDE es infinitamente rígida (no se tendrán en cuenta las
deformaciones de flexión) y se encuentra apoyada sobre tres barras: dos extremas de bronce y
una central de acero. La estructura está sometida a un cambio de temperatura positivo de 40
°C. Se pide determinar las fuerzas que se desarrollan en las barras de bronce y la barra deacero y el movimiento del punto D.
B

D

F

Bronce

Bronce

Acero

H

A

C

E

L

Datos:
H = 2.4 m
Ebronce = 1055000 kg/cm2
Eacero = 2100000 kg/cm2
Abronce = Aacero = 32.3 cm2
αbronce = 20 x 10-6 1/°C
αacero = 12 x 10-6 1/°C

L

Ejercicio 2:

En la estructura de la figura, la barra ABC es infinitamente rígida (no se tendrán en cuenta las
deformaciones de flexión) yse encuentra apoyada sobre dos barras: una de bronce y una de
aluminio. La estructura está sometida a un cambio de temperatura positivo de 40 °C. Se pide
determinar las fuerzas que se desarrollan en las barras de bronce y aluminio y la configuración
deformada del sistema.

Datos:
Ebronce = 1055000 kg/cm2
Ealuminio = 703000 kg/cm2
Abronce = Aacero = 32.3 cm2
αbronce = 20 x 10-6 1/°Cαaluminio = 23 x 10-6 1/°C

E
Aluminio
3.0m

A

C

B

2.4m

Bronce

1.8m
D

Cátedra: Mecánica de las Estructuras (II)
Departamento de Estructuras
Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales
Universidad Nacional de Córdoba

Capítulo 1: Solicitaciones axiales.
Ejercicios de sistemas isostáticos e hiperestáticos. Aplicación de condiciones de compatibilidad
en laestructura.
Ejercicio 3:

La estructura de la figura está formada por tres barras (acero, aluminio y bronce). Los
extremos de la estructura están fijos por los muros laterales. Las barras se encuentran
inicialmente sin tensiones. Se desea saber los esfuerzos internos (tensiones) que se desarrollan
en cada una de las barras y las deformaciones de las mismas cuando se aplica a la estructura
un saltotérmico de 21.1°C.
Acero

A

Aluminio

B

1.8m

3.0m

Bronce

C

D
2.4m

Datos:
Ebronce = 1055000 kg/cm2
Ealuminio = 703000 kg/cm2
Eacero = 2100000 kg/cm2
Abronce = 4.8 cm2
Aaluminio = 9.7 cm2
Aacero = 32.3 cm2
αbronce = 20 x 10-6 1/°C
αaluminio = 23 x 10-6 1/°C
αacero = 12 x 10-6 1/°C

Ejercicio 4:

La barra ABCD de la estructura que se ilustra está colgada de lasbarras EB de bronce y FC de
acero. Se pide determinar los esfuerzos en las barras de acero y bronce, junto con los
desplazamientos de los puntos B, C, y D cuando la estructura experimenta un salto térmico de
50°C

E

F

1.8m
Bronce

A

B
1.8m

1.2m

Acero

Datos:
Ebronce = 1055000 kg/cm2
Eacero = 2100000 kg/cm2
Abronce = 3.2 cm2
Aacero = 3.2 cm2
αbronce = 20 x 10-6 1/°Cαacero = 12 x 10-6 1/°C

D
C
0.6m

Cátedra: Mecánica de las Estructuras (II)
Departamento de Estructuras
Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales
Universidad Nacional de Córdoba

Capítulo 1: Solicitaciones axiales.
Ejercicios de sistemas isostáticos e hiperestáticos. Aplicación de condiciones de compatibilidad
en la estructura.
Ejercicio 5:

Para la estructura apoyada en elrodillo del punto C se pide determinar los esfuerzos en las
barras AB (bronce) y DE (aluminio) bajo la hipótesis de un salto térmico de 32.2°C.
A
Bronce

2.4m

E
1.2m

Aluminio
C
B

Datos:
Ebronce = 1055000 kg/cm2
Ealuminio = 703000 kg/cm2
Abronce = Aaluminio = 3.2 cm2
αbronce = 20 x 10-6 1/°C
αaluminio = 23 x 10-6 1/°C

D
1.2m

3.7m

Ejercicio 6:

Dos barras...