Portafolio Estructuras I

2020-1

ESTRUCTURAS I

PORTAFOLIO MARÍA CRISTINA FIGUEROA CÓDIGO: 20182605

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PROFESOR: ADOLFO CHIPOCO FRAGUELA

ÍNDICE DE CONTENIDO

Criterios RIBA: CG1, CG4, CG5, CG6, CG8, CG10, CG11

TAREA 01

TAREA 02

TAREA 03

TAREA 04

TAREA 05

TAREA 06

TAREA 07

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3

4-5

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8

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PRÁCTICA CALIFICADA 01

PRÁCTICA CALIFICADA 02

PRÁCTICA CALIFICADA 03

INFORMACIÓN DEL CURSO

CV

10-11

12-13

14-15

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TAREA 01 Semana 01

RESULTANTE DE FUERZAS COPLANARES

Este ejercicio fue el primer acercamiento hacia los temas que resolveríamos más adelante en el curso. Aprendimos a descomponer las fuerzas mediante senos y cosenos, también, hallar las resultantes en “x” e “y”. A partir de esto, pudimos encontrar el ángulo de dirección mediante la arctan de las resultantes halladas anteriormente.

PROCEDIMIENTO RESULTANTE HALLADA EN “X”

RESULTANTE HALLADA EN “Y”

ÁNGULO

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1. Se descompusieron las fuerzas en “x” e “y” 2. Se halló la resultante en “x” e “y” utilizando un procedimiento escalar 3. Se halló la dirección 4. Para comprobar el resultado, se resolvió mediante una solución vectorial

ELEMENTOS ENCONTRADOS

1. Resultante en “x” y en “y” 2. Ángulo o dirección

TAREA 02 Semana 02

MOMENTO DE UNA FUERZA En este ejercicio se aprendió a hallar el momento de una fuerza a partir de las resultantes, utilizamos la fórmula de determinantes para poder hallar los momentos de cada fuerza y, por último, hallamos el momento resultante a partir de estas.

PROCEDIMIENTO

1. Se halló la fuerza resultante 2. Se halló el momento multiplicando la resultante por la fuerza 3. Se halló el producto vectorial 4. Se halló la magnitud del momento y el momento resultante

ELEMENTOS ENCONTRADOS 1. Fuerza resultante 2. Producto vectorial 3. Momento resultante y magnitud

ASPECTOS A MEJORAR Se pudo hallar una fuerza unitaria para poder resolver el problema más rápido.

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TAREA 03 Semana 03

RESULTANTE DE FUERZAS COPLANARES A comparación de la Tarea 01, este ejercicio, del mismo tema, se resolvió de manera escalar.

ELEMENTOS ENCONTRADOS

1. Resultante en “x” y en “y” 2. Ángulo o dirección 3. Resultante

MOMENTO DE UNA FUERZA A comparación de la Tarea 01, este ejercicio, del mismo tema, se resulvió hallando una resultante y calculando el momento mediante la fórmula de determinantes. El procedimiento fue el mismo para “O” y para “B”.

ELEMENTOS ENCONTRADOS

1. Resultante de la fuerza 2. Magnitud del momento

ASPECTOS A MEJORAR Para este ejercicio se pudo utilizar, en vez de la formula de determinantes, el producto vectorial que, a pesar de hallar lo mismo, refuerza lo aprendido con respecto a la multiplicación entre “i”, “j” y “k” tomando en cuenta los signos.

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PAR DE FUERZAS Este ejercicio, a comparación de los demás, es más sencillo ya que solo se requiere igualar las fuerzas tomando en cuenta los signos. Luego, se resuleven las operaciones para hallar la incognita.

MOMENTO DE UNA FUERZA Al igual que el ejercicio 02, de esta misma tarea, se tuvieron que hallar las resultantes y el momento. Sin embargo, al tener dos fuerzas, en direcciones opuestas y con el mismo punto de partida, se tuvo que hallar cada una con respecto a “O” y “B”.

ASPECTOS A MEJORAR Para resolver este ejercicio, se pudo hallar una fuerza unitaria ya que ambas fuerzas partían del mismo punto. Esto hubiera permitido resolver el ejercicio de una manera más rápida.

TEOREMA DE VARIGNON En este ejercicio, se tuvieron que hallar la fuerza resultante, los momentos de las fuerzas y el momento resultante.

PROCEDIMIENTO 1. Se halló la fuerza resultante 2. Se halló el momento mediante la fórmula de determinantes 3. Se halló la magnitud del momento y el momento resultante

ASPECTOS A MEJORAR Para resolver este ejercicio, se pudo hallar una fuerza unitaria ya que todas las fuerzas parten del mismo punto. Esto hubiera permitido resolver el ejercicio de una manera más rápida, además, el teorema de varignon consiste en partir de una fuerza unitaria para resolver el ejercicio. Sin embargo, se optó por resolver el ejercicio con el método utilizado anteriormente en los ejercicios.

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TAREA 04 Semana 04

MARCOS O ARMAZONES A partir de este tema, los ejercicios requieren de un procedimiento más detallado ya que se tendrán que analizar por partes. Por otro lado, para evitar errores en la resolución de estos, se tendrán que desarrollar DCL en donde se podrán comprender de una manera más clara las fuerzas que intervienen y las distancias.

En estos ejercicios, se aplican fuerzas uniformemente distribuidas y uniformemente no distribuidas, como parte del proceso, se tendrán que hallar los centros de gravedad para cada una.

ASPECTOS A MEJORAR Se podría mejorar el orden del procedimiento para que se entienda mejor las incógnitas que se van despejando.

PROCEDIMIENTO

DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE

FUERZAS EN “X” E “Y”

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1. Hallar el centro de gravedad de la fuerza aplicada al marco 2. Realizar el DCL 3. Hallar las fuerzas en “x” e “y” 4. Hallar el momento 5. Resolver las incógnitas

ELEMENTOS ENCONTRADOS

1. Fuerzas en “x” e “y”

TAREA 05 FUERZAS INTERNAS

Semana 09

Este ejercicio, al igual que el tema de marcos, tiene fuerzas que de distribuyen a lo largo de la barra, pero, en este tema, se tendrán que analizar por tramos. Para poder hallar el valor de las incógnitas, se tendrá que hacer un corte en la barra para poder analizar las fuerzas que intervienen en ella y, a partir de los valores obtenidos, se podrán despejar las demás ecuaciones para hallar los demás valores.

DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE

PROCEDIMIENTO 1. Hallar el centro de gravedad de la fuerza aplicada al marco 2. Realizar el DCL 3. Hallar las fuerzas en “x” e “y” 4. Hallar las fuerzas internas 5. Resolver las incógnitas

ELEMENTOS ENCONTRADOS

1. Fuerzas en “x” e “y” 2. Momento 3. Fuerzas internas para el tramo analizado de la barra

ASPECTOS A MEJORAR Se podría mejorar el DCL ya que las fuerzas no se llegan a entender bien.

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TAREA 06 Semana 10

FUERZA CORTANTE Y MOMENTO FLECTOR Este tema es similar al tema de fuerzas internas ya que se tiene que analizar detalladamente las fuerzas que intervienen en la barra. Sin embargo, en este tema, se tendrán que analizar todos los tramos para poder hallar las fuerzas en cada uno de estos. Además, luego de hallar los valores, se tendrán que realizar los DFC y DMF.

ASPECTOS A MEJORAR Para este ejercicio se podría mejorar el desarrollo de los gráficos del DFC y DMF para que se logre entender mejor la cantidad que varía entre cada fuerza.

PROCEDIMIENTO SE REEMPLAZARON LOS VALORES DE LOS TRAMOS EN LAS ECUACIONES OBTENIDAS

1. Calcular las reacciones en los apoyos 2. Realizar el DCL para cada tramo 3. Hallar la fuerza en “y” para cada tramo y calcular el momento 4. Reemplazar los valores de los tramos en las ecuaciones obtenidas 5. Realizar el DFC y DMF

ELEMENTOS ENCONTRADOS

DIAGRAMA DE FUERZA CORTANTE

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DIAGRAMA DE MOMENTO FLECTOR

1. Se hallaron los valores de las fuerzas para cada tramo y los momentos

TAREA 07 FUERZA CORTANTE Y MOMENTO FLECTOR

Semana 10 y 11

Al igual que en la Tarea 06, el tema continua siendo el mismo en donde se tiene que analizar detalladamente las fuerzas que intervienen en la barra. Sin embargo, en este tema, se tendrán que analizar todos los tramos para poder hallar las fuerzas en cada uno de estos. Además, luego de hallar los valores, se tendrán que realizar los DFC y DMF. A comparación del ejercicio anterior, en este, hay una fuerza uniformemente distribuida en toda la barra y un momento que se ubica casi al inicio de esta.

ASPECTOS A MEJORAR En este ejercicio se debería mejorar el procedimiento de resolución en cada tramo ya que hubieron errores cometidos. Además se deberían mejorar y completar los gráficos con los valores correctos.

PROCEDIMIENTO 1. Calcular las reacciones en los apoyos 2. Realizar el DCL para cada tramo 3. Hallar la fuerza en “y” para cada tramo y calcular el momento 4. Reemplazar los valores de los tramos en las ecuaciones obtenidas 5. Realizar el DFC y DMF

ELEMENTOS ENCONTRADOS

1. Se hallaron los valores de las fuerzas para cada tramo y los momentos

DIAGRAMAS DESARROLLADOS PARA CADA TRAMO

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PRÁCTICA CALIFICADA 01 Semana 05

RESULTANTE DE FUERZAS COPLANARES Para este primer ejercicio, se optó por resolverlo de manera vectorial y se halló la resultante y el ángulo.

ASPECTOS A MEJORAR Al resolver el ejercicio no se tomó la F4; por lo tanto, el resultado final variaría.

PAR DE FUERZAS Para este ejercicio, se tomó en cuenta la dirección de las fuerzas para saber cuál sería su signo.

Luego, se se hallaron los momentos multiplicando la fuerza por la distancia. Por último, se halló el momento resultante mediante la suma de todos los momentos.

ASPECTOS A MEJORAR

Hubo un error en el signo de la F3; por lo tanto, el resultado variaría en el momento resultante.

ASPECTOS A MEJORAR A comparación de los demás ejercicios, en este no hubieron errores, sin embargo, se podría mejorar la representación grafica teniendo en cuenta la dimensión de las formas.

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CENTRO DE GRAVEDAD Para este ejercicio, primero, se reconocieron las figuras que aparecían y se trazaron líneas para delimitarlos. Después, se calculó las áreas de cada uno, su centro de gravedad y, por último, se hallaron los valores con respecto a “x” e “y”.

MOMENTO DE UNA FUERZA Para este ejercicio, se tenían que calcular las resultantes y los momentos de la fuerza con respecto a “o” y “c”. Se optó por calcular una fuerza unitaria de AB y , mediante la fórmula del producto vectorial, se hallaron los momentos de cada uno de los puntos.

PROCEDIMIENTO 1. Calcular una fuerza unitaria de AB 2. Calcular la resultante con respecto al punto que se este trabajando 3. Utilizar la fórmula del producto vectorial para hallar la magnitud del momento y el momento

ELEMENTOS ENCONTRADOS

1. Fuerza unitaria 2. Resultantes 3. Magnitud de los momentos 4. Momentos

ASPECTOS A MEJORAR En este ejercicio no hubieron errores, pero se podría mejorar el orden del procedimiento para que se pueda entender mejor el paso a paso de lo que se está resolviendo.

PROCEDIMIENTO PARA HALLAR LA FUERZA UNITARIA

MAGNITUD DEL MOMENTO Y MOMENTO

PRODUCTO VECTORIAL

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PRÁCTICA CALIFICADA 02 Semana 08

TEOREMA DE VARIGNON En este ejercicio, se calculó una fuerza unitaria y se hallaron las fuerzas resultantes para poder hallar el momento.

ELEMENTOS ENCONTRADOS

1. Se halló la fuerza unitaria 2. Resultante 3. Momento

ASPECTOS A MEJORAR Para este ejercicio se podría mejorar el desarrollo y el orden ya que no se comprende bien qué se halla primero y cuáles son los siguientes pasos.

Por otro lado, en este ejercicio hubieron errores al momento de calcular el momento, es por esto que, también, se debería reforzar el tema y poder resolverlo, nuevamente, corrigiendo los errores cometidos.

SISTEMAS DE EQUILIBRIO En este ejercicio, se analizaron las fuerzas que intervienen en la barra y las fuerzas con respecto a los ejes “x” e “y” y se halló el momento.

PROCEDIMIENTO

1. Realizar el DCL de la barra 2. Hallar las fuerzas con respecto a “x” e “y” 3. Hallar el momento

ASPECTOS A MEJORAR

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Para este ejercicio se podría mejorar el desarrollo de las ecuaciones tomando en cuenta las distancias y los signos.

SISTEMAS DE EQUILIBRIO En este ejercicio, al igual que el anterior, se analizaron las fuerzas que intervenían en la barra y se resolvió tomando en cuenta que la sumatoria de fuerzas en el eje “x” e “y” debía ser cero y también se halló el momento.

PROCEDIMIENTO 1. Realizar el DCL de la barra 2. Hallar las fuerzas con respecto al eje “x” e “y” 3. Hallar el momento En este caso, antes de realizar el DCL, se calcularon las fuerzas de las cargas uniformemente no distribuidas y se tomó en cuenta que había un momento agregado en la misma barra.

ASPECTOS A MEJORAR En este ejercicio hubieron errores al despejar las ecuaciones; por lo tanto, las mejoras que podrían haber son tener en cuenta las distancias y los signos de las fuerzas al plantear las ecuaciones.

DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE

MARCOS O ARMAZONES En este ejercicio, se analizaron las fuerzas que intervenían en el marco y se plantearon ecuaciones para toda la barra y para el tramo de BC para poder despejar las incógnitas.

ELEMENTOS ENCONTRADOS

1. Se hallaron las fuerzas para “x” e “y” 2. Se hallaron los momentos 3. Se resolvieron las incógnitas de las fuerzas

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PRÁCTICA CALIFICADA 03 Semana 12

FUERZAS INTERNAS Para este ejercicio, se tuvieron que analizar las fuerzas cada tramo e indicar los valores correspondientes al reemplazar los valores de las ecuaciones por las distancias de los tramos según el que se este analizando. Luego, se graficaron los DFC y DMF.

PROCEDIMIENTO 1. Calcular las reacciones en los apoyos 2. Realizar el DCL para cada tramo 3. Hallar la fuerza en “y” para cada tramo y calcular el momento 4. Reemplazar los valores de los tramos en las ecuaciones obtenidas 5. Realizar el DFC y DMF

ELEMENTOS ENCONTRADOS

1. Se hallaron los valores de las fuerzas para cada tramo y los momentos

ASPECTOS A MEJORAR Para resolver este ejercicio, se pudo utilizar el método por áreas para hacer menos extenso el problema y ahorrar tiempo.

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SISTEMAS DE EQUILIBRIO En este ejercicio, se analizaron las fuerzas que intervienen en la barra y se despejaron las ecuaciones para hallar las incógnitas. Además, el ejercicio consistía en hallar las fuerzas a cierta distancia; por ejemplo, a 2 metros y a 4 metros.

PROCEDIMIENTO 1. Realizar el DCL de la barra 2. Hallar las fuerzas con respecto al eje “x” e “y” 3. Hallar el momento 4. Hallar los valores a 2m y 4m del punto “A”

ASPECTOS A MEJORAR Se podría mejorar el orden del procedimiento para evitar los errores cometidos con los signos.

FUERZAS INTERNAS A comparación del primer ejercicio de esta práctica, en este, intervienen fuerzas uniformemente distribuidas en la barra. Sin embargo, el procedimiento es el mismo, pero el gráfico cambia.

PROCEDIMIENTO 1. Calcular las reacciones en los apoyos 2. Realizar el DCL para cada tramo 3. Hallar la fuerza en “y” para cada tramo y calcular el momento 4. Reemplazar los valores de los tramos en las ecuaciones obtenidas 5. Realizar el DFC y DMF

ELEMENTOS ENCONTRADOS

1. Se hallaron los valores de las fuerzas para cada tramo y los momentos

ASPECTOS A MEJORAR En este ejercicio también se podría mejorar el orden del procedimiento ya que hubieron errores al calcular los momentos y esto genera que los resultados en el gráfico cambien.

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INFORMACIÓN DEL CURSO 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.

OBJETIVOS GENERALES El objetivo que se persigue con este curso es que el alumno logre integrar el espacio y la forma de su desarrollo arquitectónico con los materiales, los sistemas estructurales y su respectiva proporción, comprendiendo el comportamiento estructural de los diferentes elementos que componen una estructura.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS Terminada la asignatura el alumno debe estar preparado en: 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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