TRABAJO PRACTICO Nº 3: APOYOS Y REACCIONES DE VINCULO

1. A) En cada uno de los cinco ejemplos siguientes se presenta en la ilustración de laizquierda el cuerpo a aislar, mientras que a la derecha se presenta un diagrama desólido libre (DSL) incompleto del cuerpo aislado. Añadir en cada caso las fuerzasnecesarias para conseguir un diagrama de sólido libre competo. Los pesos de loscuerpos son despreciables salvo que se indique otra cosa. Por razones de sencillezse omiten cotas y valores numéricos. B) ¿Qué entiende Ud. por Diagrama de SólidoLibre? ¿Para que le parece que es conveniente utilizarlo?

2. En cada uno de los cinco ejemplos siguientes se presenta en la ilustración de laizquierda el cuerpo a aislar, mientras que a la derecha se presenta un diagramaDe sólido libre (DSL) erróneo o incompleto. Háganse en cada caso los cambios oadiciones necesarios para conseguir un diagrama de sólido libre correcto ycompleto. Los pesos de los cuerpos son despreciables salvo que se indique otracosa. Por razones de sencillez se omiten cotas y valores numéricos.

3. Dibujar un diagrama de sólido libre correcto y completo de cada uno de loscuerpos que se describen. Tómense en cuenta los pesos de los cuerpos sólocuando se indique la masa. Deben rotularse todas las fuerzas, conocidas o no.(Nota: El sentido de algunas componentes de reacción no siempre puededeterminarse sin cálculos numéricos).

4. La barra angular uniforme de brazos iguales tiene una masa de 20 kg y se apoya enel plano tal como se muestra. a) Calcular, gráfica y analíticamente, la fuerza FA quesoporta el pasador.b) ¿Que clase de vínculo es el apoyo B?- c) ¿Puede sustituirse por otro tipo deapoyo? ¿Y qué pasaría con el valor de las reacciones? ¿Cambiarían sus valores?Justifique su respuesta.

5. Calcular la intensidad Fa de la fuerza que soporta el pasador A a consecuencia de laacción del par de 80 Nm aplicado al extremo C de la barra. B) Que ocurriría con labarran si se eliminase el apoyo B?- c) y si en lugar de una articulación pusiésemosun empotramiento en A. podríamos determinar sus reacciones=?- Justifique.

6. El bastidor simétrico tiene una masa de 1.200 kg y está apoyado y cargado como serepresenta. Si la carga que puede soportar el pasador A está limitada a 20 kN, a)hallar la carga, gráfica y analíticamente, P máxima permitida. b) Como sedenomina también a este tipo de estructura? c) Se puede reemplazar el apoyomóvil B por uno articulado?d) Que ocurriría si le colocamos una articulación a esta estructura en el encuentrode dos barras? ¿En tal caso como se denominaría esta estructura y como tendríanque ser sus apoyos?-

7. En la figura puede verse una colección de placas rectangulares y sus ligaduras, todasconfinadas en el plano de representación. Las placas podrían someterse a diversas cargasconocidas aplicadas en el plano de la placa. Identificar las placas que pertenecen a cadauna de las categorías siguientes:(a) Inmovilización parcial con ligaduras inadecuadas(b) Inmovilización total con ligaduras superabundantes

(c) Inmovilización parcial con ligaduras superabundantes-

8. Todas las estructuras son hiperestáticas. Describir al menos una modificación delos apoyos para cada caso que convierta en isostática la estructuracorrespondiente.

9. La viga uniforme tiene una masa de 75 kilogramos por metro de longitud. a) Hallarlas reacciones en el empotramiento. b) ¿puede resolver gráficamente? Explique. b)¿Cambian las reacciones si el sentido de la fuerza en lugar de ser ascendente fueradescendente? c) ¿Qué entiende Ud. por “empotramiento” y cómo le parece que selogra realizar físicamente un empotramiento?

10. Un indicador de autopista de 4 x 2 está instalado en un poste tal como se muestra.El indicador, el bastidor y el poste tienen una masa conjunta de 300 kg., con elcentro de gravedad a 3 m del eje vertical del poste. Cuando el indicador se hallasometida un viento frontal de 125 km/h, entre sus caras anterior y posterior sedesarrolla una diferencia de presión de 700 Pa. a) Hallar las intensidades de lafuerza y el momento de reacción en la base del poste.

b) ¿Qué modificaciones estructurales propondría para mejorar la estructura?c) ¿con un cable de acero que podría hacer?

11. La ménsula ABC puede sostenerse en las ocho formas diferentes mostradas en lafigura. Todas las conexiones consisten en pernos sin fricción, rodillos o eslabonescortos. Para cada caso determine: a) si la placa está completa, parcial oimpropiamente restringida, b) si las reacciones son estáticamente determinadas oindeterminadas y c) si en la posición mostrada se mantiene el equilibrio de laplaca. También, cuando sea posible, calcule las reacciones si la magnitud de lafuerza P es de 100 N.

12. a) Para la carga aplicada sobre la viga que se muestra en la figura, determine lasreacciones en los apoyos cuando wo = 1,5 kN/m- b) Determine además : 1) la cargadistribuida wo en el extremo D de la viga ABCD para la cual la reacción en B es ceroy 2) las reacciones correspondientes en C.

13. Determinar las reacciones, gráfica y analíticamente.

14. Sea el Pórtico de la figura, determinar las reacciones, gráfica y analíticamente, conp1 = 1.500 kg/m y p2= 500 kg/m; h1 = 4 m y h2= 2,50 m.; l = 5 m; a = 3 m.

50 cm120 cm40 cm

45º

300 kg1,5 t/m

1 t/m