Portafolio Estructuras I

Antoni Urday

2020-1 20183365

S. 521

Estructuras I

Ă?ndice

Ejercicio 1 p.4

Ejercicio 2 p.6

Ejercicio 3 p.8

Ejercicio 4

Ejercicio 5

Ejercicio 6

PC1

PC2

PC3

CV

Informaciรณn del curso

p.10

p.16

p.22

p.12

p.18

p.24

p.14

p.20

Ejercicio 1

Equilibrio de fuerzas

Criterios RIBA

CG01/CG08

Este primer ejercicio corresponde a la primera etapa del curso, en el cual se desarrolla una pequeña introducción de la clase. El primer tema a desarrollar es el equilibrio de fuerzas. Este tema es respaldado en su parte teórica con principios y leyes, tales como las tres leyes fundamentales de Newton, la ley de gravitación de Newton, las leyes trigonométricas, principio del paralelogramo y el principio de tansmisibilidad. A su vez, se estudian los tipos de fuerzas, aquellas de contacto y de distancia, junto a las fuerzas concurrentes. El tema principal de esta primera esta fue el estudio y equilibrio de fuerzas.

Para este ejercicio en particular se trató sobre descomposición de fuerzas con el objetios de hallar la magnitud de la fuerza resultante y la orientación de la misma. Para dicho procedimiento se utilizó el estudio de fuerzas para la descomposición de las mismas. Una vez obtenidos los valores de todas las fuerzas, se genera la resultante en los ejes “X” e “Y”. Para sacar la magnitud de la fuerza resultante, se utiliza una ecuación que consiste en la raiz cuadrada de la suma del cuadrado de la resultante en ambos ejes. Para la ultima parte del ejercicio, se pide la orientación de la fuerza resultante, es decir, el ángulo de la misma. Para esa última parte, se utilizó una ecuación que consiste en multiplicar la arcotangente por la resulante “Y” sobre su par en “X”.

Conclusiones Este ejercicio nos permitió hacer un repaso de la teória y ejecución de algunnos terminos vistos en ciclos anteriores, de tal forma es un tema básico ya que nos prepara para poder afrontar los ejercicios entrantes.

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Ejercicio 2

momento de sistema de fuerzas

Criterios RIBA

CG01/CG08

Este segundo ejercicio es una continuación del tema primer tema del ciclo, pero esta vez se presenta en tres dimensiones. A su vez aparece un nuevo tema que añade un elemento a considerar que es el momento de una fuerza. El momento de una fuerza es una medida de cómo una fuerza hace girar el cuerpo respecto al punto. Se sabe que, si el momento se indica con una posición en sentido horario, tendrá un valor negativo, caso contrario será cuando tome un sentido anti horario. Se introduce un nuevo método para resolver el momento de varias fuerzas que comparten un punto en común, el teorema de varignon.

El encargo para este segundo ejercicio fue calcular el momento de sistema de fuerzas respecto al punto “O”. Para resolver este ejercicio lo primero que se hizo fue descomponer los vectores de las fuerzas a puntos en los planos “X”, “Y” y “Z”. A su vez, se identifican aquellas fuerzas que comparten algún punto en común para poder aplicar el teorema de varignon. En este caso, se aplica en dos grupos separados de fuerzas, por un lado F1 y F2; y en paralelo F3, F4 y F5. Una vez con ambos grupos efectuados, se procede a sumar los valores los cuales son los puntos cardinales del momento resultante con respecto al punto “O”.

Conclusiones Este ejercicio nos permitió trabajar de una manera diferente y más cercano a la realidad ya que se introduce el eje “Z”, es decir, ahora trabajamos en las 3D dimensiones que conocemos. A su vez, se introduce un nuevo sistema para resolver los problemas gracias al teorema de varignon el cual nos permititrá, en un futuro, realizar los ejercicios de momentos de una manera más rápida.

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Ejercicio 3

momento de sistema de fuerzas

Criterios RIBA

CG01/CG08

En el tercer ejercicio se refuerza el tema sobre momento de sistema de fuerzas. En este ejercicio se plantea como un repaso de la clase. Se recuerdan los principios de la clase anterior donde se introdujo el teorema de varignon, con el fin de poder resolver los ejercicios de momento de sistema de fuerzas de una manera más rápida, dicho teorema también será aplicado en este ejercicio.

Para este tercer ejercicio se afronta una situación similar al anterio, nos pide hallar el momento resultante de las tres fuerzas desde el punto”O”. A diferencia del anterior, en este caso solo hay un grupo de fuerzas que comparten un mismo punto, por lo que la respuesta será directamente el producto de de la ecuación misma. Para descomponer las fuerzas de vectores a puntos, se utilizaron los triangulos notablescuando eran agunlos conocidos, en caso contrario, el teorema de pitágoras.

Conclusiones Con este segundo ejercicio del tema momento de sistema de fuerzas se busca profundizar y prepararnos para realizar estos ejercicios cada vez más rápidos considerando la aproximación de la PC2.

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Ejercicio 4

equilibrio de fuerzas en una viga

Criterios RIBA

CG01/CG08/CG10

Para este cuarto ejercicio se trabajó un nuevo tema como tal, pero se sigue manteniendo los conceptos de los temas anteriores, tanto por este y por el resto de los ejercicios del ciclo. Hasta el momento se estuvo trabajando con cargas puntuales en los ejercicios pero a partir de ahora se empieza a entender como una fuerza se puede distribuir por todo el elemento estructural, y es apartir de ahora que cambia un poco la noción del curso al ya no referirnos unicamente a vectores, más bien, ya se habla de elementos constructivos reales como son las vigas. La carga distribuida se puede manejar de manera uniforme o irregular pero ambos se tienen que llevar a cargas puntuales para poder proseguir en las ecuaciones.

Este ejercicio pide determinar las reacciones en los apoyos “A” y”C” y las fuerzas internas en el pasador ubicado en “B”. Para la resolución de este ejercicio, el primer paso fue realizar el dcl para poder identificar todas las fuerzas que intervienen en la figura, esto incluye a los apoyos y las cargas distribuidas transformadas a puntuales. Se procede con la sumatoria de fuerzas en “X” y “Y” y la suma de los momentos desde el punto “A”. Para hallar las fuerzas internas de “B” se separa la figura para trabajar unicamente con el tramo “AB”. Es en el nuevo tramo donde se realiza el mismo procedimiento para que “B” se pueda despejar, al tener 3 variables con 3 ecuaciones.

Conclusiones Este ejercicio nos ayudó para poder entender de una manera más realista el como funcionan los las cargas en un elemento de verdad. El hecho de ya trabajar los elementos como vigas crea más interés por que le da un acercamiento a la realidad.

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*este archivo es una correcciรณn, no es el que se presentรณ

Ejercicio 5

DFC y DMF en viga

Criterios RIBA

CG01/CG08/CG10

En este nuevo tema se utiliza el conocimiento previo del curso como un paso más para desarrollar el ejercicio más no como la respuesta final. En esta ocasión trabajamos los diagramas de fuerza cortante y de momento flector. El primero, es un diagrama que nos permite ver el comportamiento de una viga frente a una o varias fuerzas de corte, es decir, aquellas que actúan paralelas al plano donde caen; el segundo, es un diagrama que represanta el comportamiento de los momentos flectores sobre la viga, es decir, aquellas fuerzas que pretendan curvar o doblar la viga.

Para la resolución de este ejercicio se realizó el dcl de la figura contando los apoyos y las fuerzas. Después, se realizan las sumatorias respectivas en ambos ejes (”X” e “Y”). En este ejercicio nos pinden hallar ambos diagramas, por lo que se tendrá que trabajar por tramos para poder sacar los valores máximos y minimos los caules se representarán en los diagramas.

Conclusiones Este ejercicio nos perimte encontrar las reacciones de las fuerzas en cualquier distancia gracias a la formula que se emplea, lo cual es bastante efectivo al no tener que hacer una ecuación única para cada distancia. Además, como opinión personal, es de los ejercicios que más útil pueden ser en nuestra vida profesional.

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Ejercicio 6

DFC y DMF en viga

Criterios RIBA

CG01/CG08/CG10

Para el ejercicio numero seis, trabajamos los diagramas de fuerza cortante y de momento flector nuevamente. En esta ocasión se sigue utilizando los conceptos de fuerza cortante y momento flector pero a diferencia del ejercicio previo, las cargas que se aplican a la superficie se representa como una gran carga distribuída más un momento independiente a 4 metros del apoyo “A”.

Para la resolución de este ejercicio comenzamos por hallar el dcl de todos los componentes aplicando a la viga es decir, apoyos, cargas y momentos; para realizar la sumatoria en ambos ejes y el momento aplicado con el fin de despejar la carga que representan ambos apoyos. El siguiente paso, tal como en el anterior ejercicio, es trabajarlo por tramos. A diferencia del anterior trabajo, la carga distribuida se tendrá que calcular cada vez que se tenga un nuevo tramo desconocido. En este caso, a partir del segundo tramo, se optó por poner la distribuida primero en el lado que ya conocemos y el poco segmento que faltaba se trabajó como desconocida. Una vez efectuadas las ecuaciones en todos los tramos, se ingresan los posibles valores de “X” para obtener los puntos que servirán para los diagramas de corte como de momento flector

Conclusiones Este ejercicio nos perimtó conocer las variables que se pueden manejar en este tema y reforzar los conocimientos que en primera instancia nos ayudarán de cara a la PC3 pero a su vez servirán como base para el curso Estructuras II

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PC1 Criterios RIBA

CG01/CG08

Esta fue la primera práctica calificada del ciclo, en la cual entraron los temas de equilibrio de fuerzas, centro gravitacional y sistema de momentos. Esta fue la primera parte de la evaluación parcial.

En la primera pregunta se tenía que hallar la fuerza resultante de la figura mostrada, la cual era un plano cartesiano con fuerzas en los cuatro cuadrantes de diferentes magnitudes y direcciones. Para resolver este ejercicio se descompuso cada una de estas fuerzas y siguiendo las formulas indicadas se calculó la magnitud y el ángulo de orientación de la fuerza resultante.

Para el siguiente ejercicio resuelto se calculó el área de cada forma en la que se dividió la figura original con el fin de obtener el centro gravitacional de la primer figura irregular que se muestra.

En el último ejercicio se pidió calcular el momento de la fuerza “F” con respecto al punto “C” y al punto “O”. El primer paso fue transformar el vetor unitario de BA con el fin de transformar la fuerza “F” a puntos cardinales. Una vez obtenido eso, se multiplican los puntos, primero con “C” y luego con “O” para obtener ambos momentos respectivamente.

Conclusiones Esta primera práctica calificada nos permitió genererar una evaluación continua para mejorar nuestro rendimiento academico. Si bien es un nuevo sistema debido a la coyuntura actual, de igual forma es un buen metodo para corregir algunos conceptos que hayan quedado sueltos.

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PC2 Criterios RIBA

CG01/CG08

Esta fue la segunda práctica calificada del ciclo, donde entraron los temas de momento y sistema de fuerzas y equilibrio de fuerzas. Esta correspondiente a la segunda parte del exámen parcial.

En el primer ejercicio se planteó uno muy parecido a alguno desarrollado en el aula, para el cual fue necesario realizar el teorema de varignon. Primero se descompuso los vectores en puntos cardinales para poder sacar la fuerza resultante y posteriormente sacar el momento con respecto al punto “O”.

El segundo y tercer ejercicio fueron sobre una viga con diferentes cargas distribuidas y puntuales junto con momentos independientes. El primer paso como es costumbre fue desarrollar el dcl para relizar la sumatoria de fuerzas y sacar el momento desde el apoyo.

En la última pregunta se tabaja de igual manera el equilibrio de fuerzas solo que se considera de una manera diferente ya que aparece un segundo tramo para poder hallar todas las fuerzas internas de los apoyos.

Conclusiones Esta segunda práctica calificada nos ayudó a consolidar la primera mitad del curso, la cual es necesaria para poder seguir desarrollando los temas posteriores tanto en este curso como en estructuras II.

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PC3 Criterios RIBA

CG01/CG08

Para esta práctica calificada se tomaron en cuenta los temas de equilibrio de fuerzas en una viga y los diagramas de corte y momento flector. Esta forma la primera parte de la evaluación final del ciclo.

En la primera pregunta se tiene una viga con las cargas aplicadas y se conoce el valor de los apoyos, por lo que es un ejercicio pensado para ser resuelto a través del metodo de áreas. Este metodo es una manera más rapida para hallar los diagramas de corte y momento flector ta que solo se interpretan los valores y se multiplican con sus distancias.

Para el segundo ejercicio es una pregunta de equilibrio de fuerzas para el cual se procede a realizar el dcl junto a la sumatoria de fuerzas. Como parte de la pregunta, se pedían dos secciones de la barra de manera independiente, la primera a dos metros del apoyo “A” y la segunda a 4 mteros. Se realizan los nuevos dcl con ambas secciones y se efectúan las respuestas En la tercera y ultima pregunta, se pedía los diagramas de corte y momento flector de la viga mostrada. El procedimiento fue similar al desarrollado en clase y ejercicios previos. La pregunta tres también pedía las medidas en dos secciones más. Si bien es cierto dicha respuesta se pudo haber resuelto remplazando la distancia en las ecuaciones que obtuvimos, por cuestiones de tiempo no se pudo responder esta última parte del ejercicio.

Conclusiones Esta tercera y penúltima práctica calificada cumple la función al igual, que la primera se encuentra al medio de la segunda mitad (en este caso) del ciclo, con el objetivo en verificar y corregir algunos conceptos para el final del curso para establecer una evaluación continua y sentar base para el siguiente curso de la rama de construcción.

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CV

Estudiante del tercer aĂąo de la carrera de arquitectura . Resalta por ser una persona con mucha actitud sobre todas las cosas; comprometido con el trabajo y cuenta de capacidades creativas tanto como imaginaciĂłn.

Apasionado al deporte, arte, cine y sobre todo al turismo, con muchas ganas de concer el mundo, ver nuevos edificios, metodos constructivos y recoger ideas para poder aplicarlas en futuros proyectos.

Est u dios

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(2004-2017)

Primaria Secundaria

Colegio AndrĂŠ Malraux

(2018-Actualidad)

Pre grado

Universidad de Lima

Pro g ramas

Idi om a s Inglés Francés Español

C ont ac to antoni2000um@gmail.com https://issuu.com/antoniurday

(DELF B2) (Natal)

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.

OBJETIVO GENERAL

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.

III.

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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