Portafolio Estructuras 1

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Portafolio

ESTRUCTURAS I BRENDA LÁZARO 20182778

Facultad de Ingeniería y Arquitectura

Carrera de Arquitectura - Área de Construcción y Estructuras Ciclo 2021-1

Universidad de Lima

Facultad de Ingeniería y Arquitectura Carrera de Arquitectura

Alumna

Brenda Luisa Lázaro Baldera 20182778

Curso

Estructuras I

Profesor

Iván Izquierdo Casafranca 2021-1 Lima-Perú

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Portafolio

ESTRUCTURAS I BRENDA LÁZARO 20182778

CRITERIOS RIBA vistos en el curso

CG1

Habilidad para crear diseños arquitectónicos que satisfagan tanto requisitos estéticos como técnicos.

CG8

Comprensión del diseño estructural y los problemas de construcción y de ingeniería asociados con el diseño de las edificaciones.

CG10

Las habilidades de diseño necesarias para alcanzar los requisitos de los usuarios del edificio dentro de las restricciones impuestas por los factores de costos y regulaciones de construcción.

A continuación el presente portafolio tiene como objetivo de mostrar todos los trabajos prácticos como ejercicios y prácticas calificas desarrolladas en el curso de Estructuras I. Se verá el progreso que se tuvo a lo largo del ciclo 2021.1, de tal manera se demostrará lo aprendido.

CONTENIDO

PÁG 08-09

e01 EQUILIBRIO DE FUERZAS

PÁG 10-11

e02

PÁG 12-13

e03

MOMENTOS DE SISTEMAS

MARCOS Y ARMAZONES

PÁG 14-15

e04 FUERZAS INTERNAS

DE FUERZAS

CG1/CG8/CG10

CG1/CG8/CG10

CG1/CG8/CG10

CG1/CG8/CG10

Ejerc

PÁG 30-33

PC 01

PÁG 34-39

PC 02 EQUILIBRIO DE FUERZAS, MOMENTO DE

TRIANGULACIONES

SISTEMA DE FUERZA, Marcos Y Armazones

CG1/CG8

CG1/CG8

Prácticas Calificadas

LOSAS Y VIGAS

PÁG 16-17

E05

PÁG 18-19

E06

FUERZAS INTERNAS

CG1-CG7-CG8

DIAGRAMAS DE FUERZA CORTANTE Y MOMENTO FLECTOR

PÁG 22-25

E07 DIAGRAMAS DE FUERZA CORTANTE Y MOMENTO FLECTOR

CG1-CG7-CG8

CG1-CG7-CG8

PÁG 44

PÁG 45

icios

PÁG 42-43

CV

IN FOR MA CIÓN DEL CURSO

CV, Sumilla y Comentario final

CON CLU SIÓN

PÁG 26-27

E08 DIAGRAMAS DE FUERZA CORTANTE Y MOMENTO FLECTOR

CG1-CG7-CG8

E01

E02

E03

E04

E05

E06

E07

E08

EJERCICIOS EN CLASE

E01

EQUILIBRIO DE FUERZAS CG1/CG8/CG10

DESCRIPCIÓN: Este ejercicio introductorio pertenece al primer tema del curso, este explica las leyes, principios fundamentales y el estudio de fuerzas. Para poder hallar la resultante y su orientación (dirección y ángulo), primero se descompuso las fuerzas coplanares para convertirlas en vectores y luego sumarlas para después usar las fórmulas correspondientes.

ENUNCIADO: El avión mostrado en la figura está sometido a un sistema de tres fuerzas, F1=600N, F2=1000N, F3=200N. Calcule: a) La magnitud de la fuerza resultante del sistema 3 b) La orientación de la fuerza resultante respecto del eje x.

CONCLUSIÓN: Al resolver la descomposición del sistema de fuerzas en este ejercicio, se logró comprender mejor los conceptos básicos por lo cual este problema fue fundamental para desarrollar los siguientes temas que se llevarán a cabo a lo largo del ciclo. Este ejercicio considero que fue el más sencillo de resolver.

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EST01 2021.01

RESOLUCIÓN

La dirección es hacia abajo a la derecha

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E02

MOMENTO DE SISTEMA DE FUERZA CG1/CG8/CG10

DESCRIPCIÓN: Este ejercicio forma parte del tema Momento de una fuerza, visto en la semana dos del ciclo. Aquí se se aprendió conceptos como vector posición, vector unitario y las fuerzas en forma vectorial, además de teoremas como el de Varignon, que en un principio lo desarrollamos en ejercicios de dos dimensiones y ahora en tres dimensiones. Para resolverlo, al igual que el ejercicio anterior, primero se convierte las fuerzas en vectores para así poder hallar los momentos y terminar multiplicándolos para obtener la resultante.

ENUNCIADO: Siendo F1 = 50 ton, F2 = 30 ton y F3 = 45 ton, calcule el momento resultante de las 3 fuerzas desde el punto O.

CONCLUSIÓN: El ejercicio fue esencial para poder comprender y reforzar cómo determinar el módulo o el momento del sistema fuerzas respecto a un punto específico o a un punto distinto. Se usó el teorema de Varignon cuya definición momento de una fuerza respecto a un punto dado es igual a la suma de los momentos de sus componentes respecto al punto. Este concepto se puede ver aplicándose en el uso de la llave inglesa, al aflojar o ajustar una tuerca, ya que al girar en un punto o eje específico se aplica un momento.

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RESOLUCIÓN

= (153.63; -20484;-170.16)

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E03

MARCOS Y ARMAZONES CG1/CG8/CG10

DESCRIPCIÓN: Este ejercicio fue hecho en base a lo aprendido y resuelto en clase. Forma parte del tema visto en la semana seis del ciclo, el cual fue Marcos y armazones. El ejercicio presenta equilibrio de fuerzas en una viga, este es el primer ejercicio que veremos el diagrama de cuerpo libre, además se aprendió a calcular las reacciones en apoyos y se puede ver que en el avance de las semanas se va aplicando los temas ya vistos en semanas anteriores como por ejemplo la suma de fuerzas o suma de momentos respecto a un punto. Para ello, primero se hallaron las reacciones de la barra, haciendo uso de la fórmula de equilibrio, luego se resolvieron las fuerzas internas de la barra tomando en cuenta la distancia que se indica.

ENUNCIADO: Dibuje el DCL, determine las reacciones en los apoyos y las reacciones en el pin ubicado en el punto B del marco de la figura. Nota: cotas en metros

CONCLUSIÓN: Este ejercicio logró reforzar los pasos aprendido y desarrollado en clase. Para la resolución, se debió de tomar en cuenta el ángulo, ya que este es clave para la sumatoria de fuerzas, además acá ya empezamos a tener cuidado con el sentido de rotación de las fuerzas para determinar si es que son en sentido horario o anti horario. Este ejercicio aplica el DCL, cargas distribuidas en distintos puntos fijos y descomposición de fuerzas. Esta aplicación se puede ver en, como el título del tema indica, marcos y armazones, cuales estructuras están compuestas gracias pasadores o pernos.

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RESOLUCIÓN

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E04

FUERZAS INTERNAS CG1/CG8/CG10

DESCRIPCIÓN: Este ejercicio fue hecho en base a lo aprendido y resuelto en clase. Forma parte del tema visto en la semana siete del curso, el cual fue Fuerzas internas. Aquí se vuelve a hacer el de realizar el diagrama de cuerpo libre, y calcular las reacciones en los apoyos, y ahora también en el corte indicado en el gráfico. Para esto, primero se halló las reacciones de la barra, haciendo uso de la fórmula de equilibrio, luego se hallaron las fuerzas internas de la barra a la distancia indicada, tomando en cuenta el sector que se iba a desarrollar ya sea izquierda o derecha, a conveniencia.

ENUNCIADO: Dibuje el

CONCLUSIÓN: Este ejercicio se pedía calcular las reacciones externas a los apoyos, lo cual fue lo primero que se halló y a su vez se debía de hallar las reacciones internas, respecto a la distancia indicada. Este ejercicio se resuelve de igual forma que el anterior por lo que se hizo más sencillo, lo que varía aquí es que se hallan las fuerzas internas de la barra a una distancia indicada que es el corte, es por eso que son importantes temas vistos en semanas anteriores, como por ejemplo la suma de fuerzas o suma de momentos respecto a un punto, ya que el avance en estas semanas se va aplicando en los temas próximos

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RESOLUCIÓN

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E05

FUERZAS INTERNAS CG1/CG8/CG10

DESCRIPCIÓN: Este ejercicio fue hecho en base a lo aprendido y resuelto en clase. Forma parte del tema visto en la semana ocho en el curso, el cual al igual que el ejercicio anterior, fue Fuerzas internas. Aquí se vuelve a hacer el de realizar el diagrama de cuerpo libre, y calcular las reacciones en los apoyos, solo que ahora hallaremos las fuerzas internas en ambos cortes indicados en el gráfico. Para esto, primero se halló las reacciones de la barra, haciendo uso de la fórmula de equilibrio, luego se hallaron las fuerzas internas de la barra a las distancias indicadas, tomando nuevamente en cuenta el sector que se iba a desarrollar ya sea izquierda o derecha, a conveniencia.

ENUNCIADO: En la estructura mostrada, dibuje el DCL, encuentre las reacciones externas y determine las fuerzas internas a 2 y 5.5m de A. Nota: cota en metros.

A

CONCLUSIÓN: Resolver este ejercicio permitió concretar el aprendizaje acerca de este tema y reforzar los conocimientos que ya se tenía. Ayudó a resolver algunas dudas y complicaciones especialmente al hallar las reacciones en los cortes, ya que en algunos casos cambiaban de dirección y eso generaba confusión, pero a pesar de eso se pudo lograr un buen resultado.

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RESOLUCIÓN

CORTE 1:

CORTE 2:

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E06

DFC Y DMF EN VIGA CG1/CG8/CG10

DESCRIPCIÓN: En este ejercicio forma parte del tema visto en la semana once del curso, el cual fue Diagramas de Fuerza Cortante y Momento Flector. En este caso, la reacción de la viga se da solo por la presencia de cargas puntuales. Se pidió hallar el esfuerzo cortante y el momento flector, así como desarrollar los los diagramas que permiten conocer el comportamiento de la fuerza cortante y los momentos flectores en cada punto de la viga.

ENUNCIADO: La viga de la figura está sometida a las cargas que se indican. Se pide : a. Dibujar l diagrama de fuerza cortante. b. Dibujar l diagrama de momento flector.

CONCLUSIÓN: Este ejercicio fue el primero que resolvimos del tema Diagramas de fuerza cortante y momento flector, esta vez resolvimos el ejercicio por ecuaciones para poder reforzar más este método, pero una forma más rápida era el método de áreas, ya que en este caso, sí se podía aplicar al tener solo cargas puntuales y no presentar cargas distribuidas.

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RESOLUCIÓN

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DFC:

DMF:

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E07

DFC Y DMF EN VIGA CG1/CG8/CG10

DESCRIPCIÓN: En este ejercicio, al igual que el anterior, forma parte del tema visto en la semana once del curso, el cual fue Diagramas de Fuerza Cortante y Momento Flector. La diferencia es que en este caso, la reacción de la viga se da no solo por la presencia de una carga puntual, sino también por dos cargas distribuidas. Se pidió hallar el esfuerzo cortante y el momento flector, así como desarrollar los los diagramas que permiten conocer el comportamiento de la fuerza cortante y los momentos flectores en cada punto de la viga.

ENUNCIADO: La viga de la figura está sometida a las cargas que se indican. Se pide calcular: a. Las ecuaciones de fuerza cortante de cada tramo y dibujar el diagrama de fuerza cortante. b. Las ecuaciones de momento flector de cada tramo y dibujar el diagrama de momento flector

CONCLUSIÓN: Con este ejercicio se siguió reforzando la resolución por el método de ecuaciones de distintos tramos para poder obtener los puntos de cada diagrama. Además, el ejercicio presenta dos ecuaciones cuadráticas, una en el tramo 1 y otra en el tramo 3, las cuales son representada en el DMF como una curvas.

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RESOLUCIÓN

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DFC:

DMF:

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E08

DFC Y DMF EN VIGA CG1/CG8/CG10

DESCRIPCIÓN: En este ejercicio, al igual que el anterior, forma parte del tema visto en la semana once del curso, el cual fue Diagramas de Fuerza Cortante y Momento Flector. Aquí también la reacción de la viga se da por la presencia de una carga puntual y por dos cargas distribuidas. Se pidió hallar el esfuerzo cortante y el momento flector, así como desarrollar los los diagramas que permiten conocer el comportamiento de la fuerza cortante y los momentos flectores en cada punto de la viga.

ENUNCIADO: La viga de la figura está sometida a las cargas que se indican. Se pide calcular: a. Las ecuaciones de fuerza cortante de cada tramo y dibujar el diagrama de fuerza cortante. b. Las ecuaciones de momento flector de cada tramo y dibujar el diagrama de momento flector

CONCLUSIÓN: Con este ejercicio se logra consolidar el aprendizaje de resolución por el método de ecuaciones de distintos tramos para poder obtener los puntos de cada diagrama. Además, aquí el ejercicio nuevamente presenta dos ecuaciones cuadráticas, una en cada tramo, las cuales son representada en el DMF como una curvas.

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RESOLUCIÓN

DFC:

DMF:

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PC01

PC02

PRÁCTICAS CALIFICADAS

PC01

EQUILIBRIO DE FUERZAS, MOMENTO DE CG1/CG8

DESCRIPCIÓN: En esta práctica calificada se evaluaron los siguientes temas: Equilibrio de fuerzas, Momento de sistemas de fuerzas y Marcos y armazones. La práctica constaba de cuatro preguntas, por lo que era necesario mantener un orden para cada una, ya que en un problema de debía de realizar la multiplicación de vectores.

ENUNCIADOS: 1) En la siguiente placa rígida hallar el momento resultante de los pares de fuerza y momentos aplicados. Nota: cotas en metros.

2) Determine la fuerza F5 (vector y magnitud) requerida para mantener la partícula ubicada en el origen en equilibrio.

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SISTEMA DE FUERZA, MARCOS Y ARMAZONES

FECHA: 11/05/2021 TIEMPO: 80 minutos

CONCLUSIÓN: En esta práctica, el tema de centroides fue el ejercicio que más rápido de resolver, además, hubieron varios conceptos parecidos ya vistos en el curso de física, por lo que se contaba con cierta noción para desarrollar los problemas. En este primer examen fue más complicado controlar los tiempos de desarrollo de cada ejercicio, por lo que no se pudo desarrollar el ejercicio 2; sin embargo, para este portafolio se completó dicho ejercicio.

3) En el sistema mostrado, calcule el momento de las fuerzas respecto al punto O.

4) En la viga mostrada dibuje el DCL y calcule las reacciones en los apoyos.

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RESOLUCIÓN

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PC02

FUERZAS INTERNAS Y DIAGRAMAS DE CG1/CG8

DESCRIPCIÓN: Para esta segunda práctica se evaluaron los siguientes temas: Fuerzas internas y Diagramas de fuerzas cortante y momento flector, para lo que se pidió resolver los gráficos de DFC Y DMF.

ENUNCIADOS: 1) La estructura mostrada está formada por dos barras conectadas por un pin en B y sujeta a las cargas que se indican. Desarrolle el diagrama de cuerpo libre y calcule las reacciones en los apoyos.

2) Desarrolle el diagrama de cuerpo libre, calcule las reacciones en los apoyos y las fuerzas internas a 6.50 metros del apoyo A en la siguiente viga:

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FUERZA CORTANTE Y MOMENTO FLECTOR

FECHA: 01/07/2021 TIEMPO: 80 minutos

3) La viga de la figura está sometida a las cargas que se indican. Se pide calcular: a. Las ecuaciones de fuerza cortante de cada tramo y dibujar el diagrama de fuerza cortante. b. Las ecuaciones de momento flector de cada tramo y dibujar el diagrama de momento flector

CONCLUSIÓN: Esta práctica calificada, a pesar de que los ejercicios demandaban mayor tiempo, considero que fue más sencilla de resolver que la anterior, ya que hubieron más entregas de ejercicios de este tema, por lo tanto fueron de gran utilidad. El ejercicio que se resolvió primero fue el de DFC Y DMF, porque fue el último tema practicado hasta el momento. Además, e logró comprender qué es lo que ocurre cuando se corta en tal punto la barra, sin tener que realizar un largo procedimiento.

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RESOLUCIÓN

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COMENTARIO FINAL CV Y SUMILLA

CV

SOBRE MI: Estudiante de Arquitectura de la Universidad de Lima.

Mi

objetivo

es

alcanzar

logros

que

contribuyan a mi experiencia y así tener la oportunidad

de

crecer

personal

y

profesionalmente, incrementando mis valores y mis conocimientos, buscando siempre mejorar y tener un mejor desempeño. Asimismo, en un futuro acceder a un trabajo relacionado a mi

CONTACTO SOCIAL: Teléfono:

+51 922 935 480

carrera que me permita alcanzar todas mis metas trazadas, desarrollar mis habilidades y poner en práctica todo lo aprendido durante los siguientes años de formación en la universidad.

Email:

brenda.lazarob@gmail.com brenda.lazaro@hotmail.com 20182778@aloe.ulima.edu.pe

Instagram: brendalazarob

INTERESES: Fotografía Viajar Natación Dibujar Diseño de interiores Voluntariado (rescate y adopción de animales)

BRENDA LÁZARO • estudiante de arquitectura •

EDUCACIÓN: 2005-2010

Primaria Colegio Santa María Goretti

2011-2015

Secundaria Colegio Trilce

2018-Actualidad

Pre-grado Universidad de Lima (Quinto superior)

IDIOMAS: Inglés Español

RECONOCIMIENTOS:

PROGRAMAS:

Proyecto Parcial del curso Proyecto de Arquitectura II

AutoCAD

2018-2 Seleccionado para exposición.

Revit Sketchup

Proyecto Parcial del curso Proyecto de Arquitectura III

Adobe Photoshop

2019-1 Seleccionado para exposición.

Adobe Illustrator Adobe Premiere

Proyecto Final del curso Proyecto de Arquitectura III 2019-1 en exposición (coordinación).

INFORMACIÓN DEL CURSO I

SUMILLA: Estructuras I es una asignatura teórica obligatoria donde se desarrolla la teoría de la resistencia de materiales de los sólidos a partir de modelos matemáticos de su deformación (esfuerzo) y su capacidad a resistir esfuerzos y fuerzas aplicadas (cargas) sin romperse.

II

OBEJTIVOS GENERALES: Estructuras I es una asignatura teórica obligatoria donde se desarrolla la teoría de la resistencia de materiales de los sólidos a partir de modelos matemáticos de su deformación (esfuerzo) y su capacidad a resistir esfuerzos y fuerzas aplicadas (cargas) sin romperse.

III

OBJETIVOS ESPECÍFICOS: Terminada la preparado en:

asignatura

el

alumno

debe

estar

1. Resolver sistemas isostáticos usando las ecuaciones de equilibrio, así como obtener y trabajar con diagramas de fuerzas internas en vigas, desarrollando la habilidad de planificar, gestionar y reflexionar sobre los procesos en paralelo a las competencias matemáticas.

2. Analizar sistemas isostáticos estructurales complejos, utilizando programas de cómputo desarrollando las competencias en matemáticas y uso de las TICs. 3. Comprender el funcionamiento y calcular las fuerzas en armaduras, desarrollando el conocimiento del mundo físico y las competencias matemáticas

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COMENTARIO FINAL SOBRE EL CURSO Al finalizar el curso de Estructuras I se pudo consolidar el entendimiento de todos los temas desarrollados de manera eficaz, no se presentaron grandes complicaciones en algún concepto o ejercicio, la enseñanza fue sido clara y concisa. Ha sido grato llevar este curso porque todo lo aprendido será de gran utilidad y ahora las nociones que ya se tenían gracias al curso de Física ahora se han fortalecido y se ha formado una base sólida para poder seguir avanzando con otros cursos en el área de Construcción y Estructuras.

Cabe recalcar que todos los ejercicios entregados fueron clave para lograr el entendimiento de los temas, ya que fueron preparando para realizar las prácticas con mayor rapidez. En conclusión, el curso ha logrado que se maneje mejor los temas para seguir avanzando al próximo curso estructuras II.

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ALUMNA: Brenda Lázaro/ 20182778 CURSO: Estructuras I DOCENTE: Iván Izquierdo C.