Departamento de C.A., I.T. y Mecnica de los Medios Continuos y Teora de Estructuras. Escuela de Ingenieras Industriales Universidad de Valladolid

Teora de Estructuras y Construcciones Industriales Examen convocatoria Noviembre 2013

0.- Dibuja un croquis 3D de dos prticos centrales consecutivos de una nave industrial a dos aguas, arriostrados. Suponer que los pilares y dinteles son perfiles en doble T acartelados, que las correas son perfiles conformados y que la cimentacin es con zapata corrida. Mostrar la orientacin espacial de todos los perfiles. (1 pto)

1.- Se trata de determinar la mxima carga q capaz de ser soportada por la estructura de la figura. Los perfiles son tubulares rectangulares, #150.100.5 para la barra ab y #150.100.8 para la bc, ambos de acero S275 (E=2.11011Pa, = 1.310-5/C). Todos los apoyos son elsticos en la direccin vertical (K= 2.0106N/m). L=4m.

1.0.- Calcular rea A, inercia Iz, momento plstico MP y factor de forma de cada perfil. (0.5 pto)

1.1.- Plantear la resolucin mediante el Mtodo Directo de Rigidez. Indicar simblicamente la correspondiente matriz de rigidez, las fuerzas equivalentes y las condiciones de contorno. (1.0 pto)

1.2.- Sabiendo que a baja 0.77710-6q+6.4410-6T1 (m) y b se desplaza a la izquierda 8.1810-6T1 (m), gira 1.8610-6q 26.610-6T1 (rd, horario) y baja 2.9910-6q 3.4710-6T1 (m), dibujar los diagramas de esfuerzos en los siguientes casos:

1.2.a) Solo con q (sin carga trmica, T1=T2=0C). (0.5 pto)

1.2.b) En verano (T1=30C, T2=0C) y sin q. (0.5 pto)

1.2.c) En invierno (T1= 30C, T2=0C) y sin q. (0.5 pto)

1.3.- Para invierno (con q), identificar el punto de tensin mxima y obtener la carga q para la que se alcanza la plastificacin (0.75 pto) y el desplazamiento mximo (supuesto en la barra bc) en ese instante. (0.75 pto)

2.- Comprobar, mediante el mtodo de pandeo global, si la estructura pandea en verano. Influye q? (2 ptos)

3.- Sin carga trmica, sin apoyos elsticos y suponiendo en el centro de cada vano cargas verticales puntuales equivalentes, calcular el valor de la carga q que provoca el colapso plstico, identificar el mecanismo de colapso, calcular el desplazamiento vertical de los puntos donde se formen rtulas plsticas y dibujar el diagrama de momentos flectores en el instante de colapso. (2.5 ptos)

2L

a

q

L

b c T1

T2 T1

T2

q

Escuela de Ingenieras IndustrialesExamen convocatoria Noviembre 2013