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TC fase 2--212019 86

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ESTÁTICA Y RESISTENCIA DE MATERIALES
INTEGRANTES:
ANDRÉS EDUARDO ARIZA CC: 1235538619
ORLANDO DE ÁVILA CC: 8834328
GRUPO: 212019_86
FASE 2. REALIZAR SÍNTESIS Y EJERCICIOS INDIVIDUALES (ESTÁTICA DE
PARTÍCULAS)
TUTOR:
FRANCESCO ARMANDO PISCIOTTI
UNIVERSIDAD ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD
FACULTAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS, TECNOLOGÍA E INGENIERÍA
PROGRAMA INGENIERÍA INDUSTRIAL
4 DE OCTUBRE DEL 2019
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Tablas de contenido
Introducción ............................................................................................................................ 3
Todos los cálculos realizados para llegar al diseño de la estructura. ..................................... 4
Dibujo de la estructura con las fuerzas externas aplicadas. .................................................... 7
Conclusión ............................................................................ ¡Error! Marcador no definido.
Referencias bibliográficas ...................................................................................................... 9
3
Introducción
El presente trabajo corresponde al curso de estática y resistencia de materiales fase 2, en
este documento podremos observar cómo los estudiantes trabajan de manera colaborativa
para ejecutar la actividad que plantea la guía, la situación problema que deben resolver está
basada, en cubrir el área que corresponde un terreno rectangular de 18 m de frente por 36 m
de fondo. Se evidenciarán todos los cálculos realizados para llegar al diseño de la estructura
y dibujo de la estructura.
4
Todos los cálculos realizados para llegar al diseño de la estructura.
DISEÑO DE LA ESTRUCTURA
DATOS DISPONIBLES
Área a cubrir
Separación entre cerchas
Pendiente
Material de la cercha
Longitud cuerda inferior LCI
Longitud cuerda superior LCS
Área de influencia
Numero de cuerdas
Velocidad del viento
(Cartagena)
18 mts de frente x 36 mts de fondo
3 mts
15°
Acero estructura A-36 ángulo de piernas iguales
L64x64x6.4
18 mts
18/cos15°=18,6354 mts
3m*18,6354m=55,9m2
36/3+1=13
5Km/h
D
C
E
F
B
G
A
L
Longitudes de los elementos:
K
J
6 tramos de 3mts=18
mts
I
H
5
AB
BC
CD
DE
EF
FG
3,1059
3.1059
3,1059
3,1059
3,1059
3,1059
AL
LK
KJ
JI
IH
HG
3
3
3
3
3
3
BL
BK
CK
KD
DJ
0,8037
3,1059
1,6074
3,4971
2,4111
DI
IE
IF
FH
total
3,4971
1,6074
3,1059
0,8037
57,08
Los cálculos fueron:
AB=3/cos15°=3/0,9659=3,1059mts
AB=BC=CD=DE=EF=FG
DJ=AJ*tan15°=9*0,2679=2,4111
BL=DJ/3=2,4111/3=0,8037
CK=BL*2=1,6074
KD2=CD2+CK2=3,4971
Por figuras opuestas
CI=KD
CK=IE
FH=BL
FI=BK
Del apéndice C nos interesa solo el siguiente dato:
Tamaño y espesor mm
L64x64x6.4
Masa por m, kg/m
6.10
El ángulo es de patas iguales por lo tanto hay que multiplicar la masa por metro x2
6,1*2=12,2 Kg/m
Teja
N°
6
Longitud
m
m
total útil
1.83 1.69
Ancho
M
m
total útil
0.92 0.873
superficie
M2
M2
total útil
1.68 1,48
traslapo
peso
m
m
Kg
total útil
0.14 0.047 17,66
6
Calculo de número de tejas a usa y su peso total:
LCS/2=9,3117m
9,3117/longitud de la teja
9,3117/1,69=5,51+voladizo=6 tejas
Para cubrir el ancho:
3/0.873=3.4
Total= (2x6x3,43)=41,16 tejas
El peso de cada teja es de 17,66 Kg
Peso total =17,66*41,16=726,88 Kg
Las correas de celosías:
Como pueden ver para cubrir la distancia entre el punto A y el punto C necesitamos 6 tejas
por lo tanto usaremos 7 correas de celosías, para un total de 14 para los dos lados.
14*3 del ancho de área de influencia= 42 m de correa por cercha
Densidad de la correa 5kg/m
Distribución de las cargas en los nodos de las estructuras
Cargas vivas (CV):
Se toma el peso promedio de una persona por metro cuadrado y lo multiplicamos por el
área de influencia por la gravedad.
CV=67kg/m2*55,9m2*9,81m/s2=36741,39N
Cargas muertas (CM)
Peso de las cerchas (Pce):
Sumatoria de la longitud de las barras x densidad x gravedad
Pce=57,08m*12,2kg/m2*9,81m/s2=6831,44N
Peso de las correas (PC):
Longitud de las correas*densidad lineal de la celosía*gravedad:
PC=42m*5kg/m*9,81m/s2=2026,1N
Peso de las tejas (PT):
7
Peso total de las tejas*gravedad
PT=726,88Kg*9,81m/s2=7081,64N
Carga de viento (CaV):
Presión del aire por el área de influencia
pd= 1/2p*v2; CaV=(1/2)(1,2kg/m3)(5km/h)2(55.9m)=838,5N
CM=6831,44N+2026,1N+7081,64+838,5N=16777,68N
CT= CV+CM=36741,39N+16777,68
CT=53519.07 N
W=53519,07/-1=8919,84N
8919,84N
D
8919,84N
8919,84N
E
C
8919,84N
4459,92
N
8919,84N
F
B
4459.92
N
G
A
Dibujo de la estructura con las fuerzas externas aplicadas en los nodos de la cuerda
superior.
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CONCLUSION
Como conclusión se puede decir lo importante que es la materia de estática y resistencia de
materiales porque en este trabajo se pudo ver que tanto peso puede resistir una cubierta
hecha de cerchas. Nos da la confianza para poner en practica real estos conocimientos.
9
Referencias bibliográficas
Arbosa Jaimes, J. ( 29,03,2017). Estática de partículas. [Archivo de video]. Recuperado
de http://hdl.handle.net/10596/11861
Barbosa Jaimes, J. ( 29,03,2017). Estática de cuerpos rígidos. [Archivo de video].
Recuperado
de http://hdl.handle.net/10596/11862
Barbosa Jaimes, J. ( 30,03,2017). Análisis de estructuras. [Archivo de video]. Recuperado
de http://hdl.handle.net/10596/11864
Barbosa Jaimes, J. (05,03,2017). Diseño de estructura y cálculo de fuerzas externas.
[Archivo de video]. Recuperado
de http://hdl.handle.net/10596/11857
Barbosa Jaimes, J. (07,03,2017). Cálculo de fuerzas internas en estructuras método nodos.
[Archivo de video]. Recuperado
de http://hdl.handle.net/10596/11858
Beer, Ferdinand, and Phillip Cornwell. Mecánica vectorial para ingenieros: estática (9a.
ed.), McGraw-Hill Interamericana, 2010. Recuperado
de http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2460/lib/unadsp/detail.action?docID=44992
98
Grossman, S. S. I. (2008). Álgebra lineal (6a. ed.). Recuperado
de http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2460/lib/unadsp/detail.action?docID=44234
60
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