T_P_No_5_-_DIAGRAMAS_N,_Q_Y_M

TRABAJO PRÁCTICO Nº. 5: SOLICITACIONES (M, Q y N)
1. A) Dadas las siguientes vigas, clasificarlas según su sustentación en: empotradas,
simplemente apoyadas, en voladizo, continuas, con articulaciones, etc. B) Luego
establecer para cada una, si sus solicitaciones (incluidas reacciones), pueden ser resueltas
solamente con las ecuaciones de equilibrio de la estática.
2. A) Dibuje los diagramas de cortante y de momento flector para las vigas simplemente
apoyadas de las figuras que siguen. Ubique la posición de las solicitaciones máximas.
B) ¿Qué relación existe entre la ubicación del Momento Máximo y su correspondiente
valor de Corte? ¿Ocurre esa relación en todos los casos?.
3. En la figura se aprecia una viga ABC con un voladizo en el extremo izquierdo. La viga está
sometida a una carga uniforme de intensidad q = 1 Kn/ft sobre el voladizo AB y a un par
anti horario MO = 12 k –ft que actúa a la mitad de la distancia ente los soportes B y C.
Construya los diagramas de fuerza cortante y momento flexionante para esta viga.
4. La viga ABC que se ve en la figura está simplemente apoyada en A y B, y tiene un voladizo
de B a C. Las cargas son una fuerza horizontal P1 = 400 lb que actúa en el extremo de un
brazo vertical, y una fuerza vertical P2 = 900 lb que actúa en el extremo del voladizo.
Calcule la fuerza cortante V y el esfuerzo flexionante M en una sección a 2 pies del
soporte de la izquierda. (Notas: no tenga en cuenta los peraltes de la viga y del brazo
vertical, y use las dimensiones medidas en las líneas del centro al hacer los cálculos)-
5. A) En condiciones de crucero, la carga distribuida sobre el ala de un avión pequeño tiene la
variación idealizada que muestra la figura. Calcule la fuerza cortante V y el momento
flexionante M en el arranque del ala. B) Cambiarían los valores de dichas solicitaciones si
el sentido de la fuerza distribuida fuera descendente en lugar de ascendente?. Justifique.
C) Que sentido fundamental tiene que el momento sea positivo o negativo en un
elemento de estructura?
6. La viga ABCD con un brazo vertical CE está soportada como viga simple en A y D (vea la
figura). Un cable pasa por una pequeña polea unida al brazo E. Un extremo del cable está
unido a la viga en el punto B. ¿Cuál es la fuerza P en el cable si el momento flexionante en
la viga justo a la izquierda del punto C es numéricamente igual a 800 lb-ft? (Nota:
Despréciese el espesor de la viga y el brazo vertical, y utilice las dimensiones de línea
longitudinal para efectuar los cálculos).
7. Dibujar en forma esquemática todas las solicitaciones (M, Q y N) en las vigas de la figura.
Definir en cada caso la solicitación máxima. B) Piense porqué es fundamental definir en
todos los casos las solicitaciones máximas de un elemento estructural? C) En el caso de la
segunda figura hallar la distancia x a la izquierda de C a la que es nulo el momento
flector.
8. A) Dos secciones pequeñas de ángulo CE y DF se unen con pernos a la viga uniforme AB de
peso 3,33 kK, y el elemento estructural se sostiene temporalmente por los cables
verticales EG y FH, como se muestra en la figura. Una segunda viga que descansa sobre la
viga AB en I ejerce una fuerza hacia debajo de 3 kN sobre AB. Si se sabe que a = 0,3 m y sin
tomar en cuenta el peso de las secciones de ángulo: a) dibuje los diagramas de fuerza
cortante y de momento flector para la viga AB y b) determine los valores absolutos
máximos de la fuerza cortante y del momento flector en la viga. B) Resuelva el problema
anterior para a = o,60 m.
9. Para la viga AB mostrada en la figura: a) Dibuje los diagramas de fuerza cortante y
momento flector y de esfuerzo normal. b) determine la magnitud y la ubicación del valor
absoluto máximo del momento flector. C) utilizando el marco teórico verifique la relación
que existe entre la carga, la Fuerza cortante y el Momento Flector –
10. La viga ABCD de la figura tiene voladizos en sus extremos y soporta una carga distribuida
de intensidad linealmente variable. ¿ Para qué razón a/L la fuerza cortante siempre será
cero en el centro de la viga?
11. Cada figura muestra un dispositivo mecánico donde actúa una o más fuerzas paralelas al
elemento principal y alejadas del eje de dicho elemento, el cual se asemeja a una viga. Los
dispositivos están soportados por cojinetes en los lugares marcados con una X, los que
provocan fuerzas de reacción en cualquier dirección perpendicular al eje de la viga. Uno de
los cojinetes es capaz de resistir fuerzas horizontales. Para cada figura los objetivos son:
1) Dividir la viga compuesta en partes que son sus componentes rectos.
2) Mostrar los diagramas de cuerpo libre completos de cada componente incluidas
todas las fuerzas externas e internas y los momentos flexionantes requeridos para
mante3ner la parte en equilibrio.
3) Para la parte horizontal únicamente, trace los diagramas de fuerza cortante y
momento flexionante completos. (Consulte las sección 5-10 del libro de
Resistencia de Materiales de Eliot Mott.)-