Foros de SóloIngeniería

- 16 Ene 2010, 18:39 #202606

Hola a todos de nuevo.
Aqui vuelvo al ataque con teoría de estructuras.El problema es una estructura mixta (parte articulada y parte rígida) y me piden el desplazamiento horizontal del nudo 3 y el desplazamiento del nudo 5 en dirección de la carga.Lo que he hecho es calcular la rigidez (oposición al despalzamiento vertical del nudo 3) a axil del pilar y sustitirlo por una barra articulada con la misma rigidez y cuya longitud es la del esquema y calcular la rigidez a flexión del pilar (oposición del pilar a el despalzamiento horizontal del nudo3) y cuya longitud también esta en el esquema.(Método de la rigidez)
Mi problema es que no visualizo el despalzamiento horizontal del nudo 3.El vertical está claro pero no veo el horizontal.
Mi objetivo es calcular las tensiones de la estructura articulada y por el principio de los trabajos virtuales calcular u3x.Pero mi sorpresa es que la solución del problema es que u3x=0.¿Se podría haber visto de antemano que u3x=0?.Si hay tensiones en barras habrá alargamientos y por tanto el nudo 3 se tendrá que mover.


Espero que las explicaciones esten claras.
Gracias de nuevo por vuestra paciencia

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El plan Bolonia no es ni mejor ni peor es,simplemente,diferente.

- 17 Ene 2010, 11:05 #202621

Hola gibarian, sin ser experto en el tema y mientras te contestan los que saben de la materia, te comento que no veo el desplazamiento del nudo 5 por ser un apoyo fijo ¿cual sería su rigidez?. Por otro lado la oposición al desplazamiento horizontal del nudo 3 yo lo solucionaría aumentando la rigidez de la barra (3-5) en la medida de la oposición a la flexión de la estructura rígida. Cambiar la estructura rígida por la barra articulada creo que es acertado . Por otro lado si el desplazamiento de 3x es 0, el desplazamiento en la dirección de la carga también será 0 (por suma vectorial) y sólo podría tener desplazamiento vertical y es algo que tampoco me cuadra .
Espero que te haya servido un poco de ayuda.
Saludos

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- 17 Ene 2010, 16:54 #202634

Hola LuisL.
Gracias por tu respuesta.El problema es que la rigidez del pilar a flexión se opone al desplazamiento horizontal del nudo 3 y su rigidez a compresión al desplazamiento vertical del nudo 3.Pero parece claro,o eso creo,que el nudo 5 al estar unido a un vínculo externo impide su desplazamiento (el del nudo 5) y por tanto el nudo 3 tampoco se movería,pero si se mueve por que las barras que confluyen en este nudo se alargan si están sometidas a tracción o se acortan si están sometidas a tracción por lo que por compatibilidad de las deformaciones el nudo 3 se desplazará.
En fin,no estoy muy seguro de ésto.
Un saludo y gracias de nuevo.

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- 17 Ene 2010, 20:10 #202664

Hola gibarian, analizando más detenidamente la estructura (original) en el nudo 1 la componente x de la fuerza provocaría una tracción de la barra (1-3), pero la componente y de la fuerza provoca una compresión de la misma barra de igual magnitud. Por el principio de superposición, la barra (1-3) no está sometida a esfuerzo y por simetría la barra (3-5) tampoco. Con ambas barras sin esfuerzo el nudo 3 no puede tener desplazamiento horizontal, que será solamente vertical (lo cual cuadra con tu resultado).
Saludos

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- 17 Ene 2010, 21:02 #202671

Es verdad,planteando equilibrio en el nudo 1 sale,efectivamente,que el axil de la barra 1-3 es nulo pero creo que no es nulo el de la barra 3-5 (me parece) ya que hay simetría en geometría pero no en carga por lo que habrá movimiento.
En clase han insistido que cuando se dice que una estrucura es geométrica lo ha de ser en geometría y en carga
En cualquier caso,mañana voy a preguntar al profesor "a ver si lo pillo".
Gracias de nuevo LuisL
P.D.Invito a menos cervezas por la maldita crisis!!!

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- 17 Ene 2010, 21:14 #202674

Hola de nuevo gibarian, por simetría (que la estructura creo que lo es) la barra (3-5) debe tener los mismos esfuerzos que la (3-1).
No obstante si quieres podemos analizar el nudo 3. Como ya sabemos la barra (3-1) tiene esfuerzo 0. Las (2) barras que llegan a 3 con esfuerzos verticales deben tener el mismo componente en y (para anularse) y, por lo tanto (de nuevo por simetría de ángulos) sus componentes en x también se anularan, lo que deja a la barra (3-5) sin esfuerzos.
Espero haberme explicado medio bien .
Saludos (combatiremos la crisis de otra forma ) y cervecitas bien fresquitas que tanta estructura da dolor de cabeza
P.D.: Lo que me plantearía es quitar la barra (auxiliar) que has puesto entre el punto A y el 1 (barra 1-A) pues creo que cambia la estructura y ya no es equivalente.

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- 17 Ene 2010, 21:19 #202676

Si,la verdad,es que tienes razón.En cualquier caso mañana voy a preguntar al profesor.Esta jo... estructura me está volviendo loco y paso a otra.
En cuanto a la barra 1-A decididamente esta mal puesta

Gracias por tus aclaraciones.
P.D Lo siento pero ya no hay más cervezas

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- 18 Ene 2010, 23:23 #202895

Así a estas horas antes de mi vuelta al curro mañana tras mis vacaciones, creo que viendo el punto 5 te deja claro que no hay desplazamiento del 3 con la estructura ... pero puedo estar espeso... estas cosas las tengo un pelín oxidadas...

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Intentar algo es el primer paso hacia el fracaso (H.Simpson).
Don't try (epitafio de C.buckowski)
"Me temo que su hijo tiene el Don. Es una extraña disfunción caracterizada por una gran intuición en todo lo relacionado con la mecánica y la electricidad. Y una profunda ineptitud social. No podrá llevar una vida normal... será ingeniero..."

- 06 Feb 2010, 16:35 #205922

Escribo un poco desfasado, pero por lo que veo y creo, se puede ver descomponiendo la acción, en su componente vertical y horizontal. Suponiendo que la celosía superior, es como una viga horizontal:

*) la componente horizontal, tira de la "viga horizontal", lo que producirá un alargamiento, que al ser solidario con la columna, producirá un desplazamiento horizontal de la misma.

*) la componente vertical, producirá una flexión de la "viga horizontal", que tiene un apoyo en un extremo, y otro apoyo coincidente con la viga, que cederá un poco por la compresión que se producirá.

; y por el principio de superposición, quedaría que en el punto 3, habría un descenso vertical y un desplazamiento horizontal.

Viendo que usas las rigideces para sustituír la viga rígida, yo habría obtenido las rigideces de axil y flexión, y hubiera añadido un muelle vertical (desplazamiento vertical), uno horizontal y otro de giro (movimiento horizontal, que además ha de impedir el giro del extremo de unión con la "viga horizontal", de constantes iguales a las rigideces obtenidas, que viene a ser equivalente.

Y una última cosa, la rigidez a flexión que obtienes, es suponiendo que la viga vertical se deformaría como un voladizo. Pero si el extremo de unión con la celosía es rígido (sin articulación), la deformación es sin el giro en la cabeza de la columna, lo que da otra rigidez.

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“La ingeniería estructural es el arte de modelizar materiales que no comprendemos del todo, en formas que no podemos analizar de un modo preciso, para soportar esfuerzos que no podemos evaluar adecuadamente, de manera que el público en general no tenga razón alguna para sospechar de la amplitud de nuestra ignorancia.” - Sharon Beder

- 10 Feb 2010, 16:04 #206544

OK gracias paraboloide_hiperbólico.

Estoy estudiando tu respuesta y ,si, me parece que los "tiros" van por ahí.
Gracias de nuevo por contestar.

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