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UNIDAD 2: Mร‰TODO DE CROSS
Mร‰TODO DE DOBLE INTEGRACIร“N
Sea una viga en voladizo que soporta una carga puntual
en un extremo. Se observarรก que esta viga,
originalmente recta, adopta una forma curva cuya
ecuaciรณn depende de ๐’™:
A la curva deformada que representa a la viga se le
llama la โ€œelรกsticaโ€ y es la grรกfica de una funciรณn ๐’— =
๐’—(๐’™).
De este รบltimo grรกfico observamos que
๐œฝ โ‰ˆ tan ๐œฝ =
๐’…๐’—
๐’…๐’™
= ๐’—!
. (๐Ÿ)
Derivando con respecto a ๐’™:
๐’…๐œฝ
๐’…๐’™
= ๐’—โ€ฒโ€ฒ.
Pero, por Resistencia de Materiales sabemos que
๐œฟ =
๐Ÿ
๐†
=
๐’…๐œฝ
๐’…๐’™
(โˆ—)
(๐Ÿ)
Entonces, de (โˆ—) en (๐Ÿ) obtenemos que
๐Ÿ
๐†
=
๐‘ด
๐‘ฌ๐‘ฐ
=
๐’…๐œฝ
๐’…๐’™
= ๐’—โ€ฒโ€ฒ.
๐Ÿ
๐†
= ๐œฟ =
๐‘ด
๐‘ฌ๐‘ฐ
.
y
Luego,
๐’—!! =
๐‘ด
๐‘ฌ๐‘ฐ
. (๐Ÿ‘)
Esta ecuaciรณn es una ecuaciรณn diferencial
ordinaria de segundo orden lineal cuya incรณgnita
es ๐’—. Se puede resolver utilizando el mรฉtodo de
variables separables.
Ya que ๐‘ด = ๐‘ด ๐’™ , es evidente que la EDO
mostrada puede resolverse utilizando el mรฉtodo
de variables separables. Es decir, requeriremos
efectuar dos integraciones sucesivas para
obtener ๐’— = ๐’— ๐’™ .
Efectuemos una primera integraciรณn de (๐Ÿ‘):
๐’—!
= 8
๐‘ด
๐‘ฌ๐‘ฐ
๐’…๐’™ + ๐‘ช๐Ÿ. (๐Ÿ’)
La ecuaciรณn (๐Ÿ’) representa los giros de cada una
de las secciones de la viga.
Efectuemos una segunda integraciรณn, es decir,
integramos (๐Ÿ’):
๐’— = <
๐‘ด
๐‘ฌ๐‘ฐ
๐’…๐’™ + ๐‘ช๐Ÿ๐’™ + ๐‘ช๐Ÿ. (๐Ÿ“)
La ecuaciรณn (๐Ÿ“) representa las deflexiones de
cada una de las secciones de la viga. Su grรกfica
muestra ademรกs su configuraciรณn deformada.
Para encontrar las constantes ๐‘ช๐Ÿ y ๐‘ช๐Ÿ se
necesitarรก usar valores en la frontera. Esto
convierte a la EDO en un PVF.
Ejemplos de condiciรณn de frontera son los
siguientes:
โ€ข En un apoyo empotrado la deflexiรณn y el giro
son cero.
โ€ข En un apoyo fijo, la deflexiรณn es cero.
EJEMPLO 1 Determine la deflexiรณn mรกxima y
los giros mรกximos de la viga mostrada.
๐‘ณ, ๐‘ฌ, ๐‘ฐ
๐’˜
๐‘จ ๐‘ฉ
๐’™
SOLUCIร“N
Claramente
๐€๐‡ = ๐ŸŽ; ๐€๐• =
๐’˜๐‹
๐Ÿ
โ†‘ = ๐๐•.
Seccionando:
๐‘ณ
๐’˜
๐‘จ
๐’™
๐’˜๐‘ณ
๐Ÿ
๐’˜๐‘ณ
๐Ÿ
๐’˜
๐‘จ
๐’™
๐’˜๐‘ณ
๐Ÿ ๐ŸŽ โ‰ค ๐’™ โ‰ค ๐‘ณ
๐‘ฝ(๐’™)
๐‘ด(๐’™)
โ†ถ
+โ†บ โˆ‘๐‘ด = ๐ŸŽ: ๐‘ด ๐’™ + ๐’˜๐’™
๐’™
๐Ÿ
โˆ’
๐’˜๐‘ณ
๐Ÿ
๐’™ = ๐ŸŽ
๐‘ด ๐’™ = โˆ’
๐’˜
๐Ÿ
๐’™๐Ÿ +
๐’˜๐‘ณ
๐Ÿ
๐’™ ; ๐ŸŽ โ‰ค ๐’™ โ‰ค ๐‘ณ.
Luego, la EDO queda de la siguiente manera:
๐‘ฌ๐‘ฐ ๐’—!! = ๐‘ด โ‡’ ๐‘ฌ๐‘ฐ ๐’—!! = โˆ’
๐’˜
๐Ÿ
๐’™๐Ÿ +
๐’˜๐‘ณ
๐Ÿ
๐’™.
Utillicemos el mรฉtodo de variables
separables. Integrando una primera vez:
๐‘ฌ๐‘ฐ ๐’—! = โˆ’
๐’˜
๐Ÿ”
๐’™๐Ÿ‘ +
๐’˜๐‘ณ
๐Ÿ’
๐’™๐Ÿ + ๐‘ช๐Ÿ. (โˆ—)
Integrando nuevamente:
๐‘ฌ๐‘ฐ ๐’— = โˆ’
๐’˜
๐Ÿ๐Ÿ’
๐’™๐Ÿ’
+
๐’˜๐‘ณ
๐Ÿ๐Ÿ
๐’™๐Ÿ‘
+ ๐‘ช๐Ÿ๐’™ + ๐‘ช๐Ÿ. (โˆ—โˆ—)
Para la determinaciรณn de ๐‘ช๐Ÿ y ๐‘ช๐Ÿ usemos
valores en la frontera.
Es evidente que, para ๐’™ = ๐ŸŽ, ๐’— = ๐ŸŽ .
Reemplazo estos valores en (โˆ—โˆ—):
๐‘ฌ๐‘ฐ ๐ŸŽ = โˆ’
๐’˜
๐Ÿ๐Ÿ’
๐ŸŽ ๐Ÿ’ +
๐’˜๐‘ณ
๐Ÿ๐Ÿ
๐ŸŽ ๐Ÿ‘ + ๐‘ช๐Ÿ ๐ŸŽ + ๐‘ช๐Ÿ.
โ‡’ ๐‘ช๐Ÿ = ๐ŸŽ.
Ademรกs, para ๐’™ = ๐‘ณ, ๐’— = ๐ŸŽ . Reemplazo
estos valores en (โˆ—โˆ—):
๐‘ฌ๐‘ฐ ๐ŸŽ = โˆ’
๐’˜
๐Ÿ๐Ÿ’
๐‘ณ ๐Ÿ’
+
๐’˜๐‘ณ
๐Ÿ๐Ÿ
๐‘ณ ๐Ÿ‘
+ ๐‘ช๐Ÿ ๐‘ณ + ๐ŸŽ.
โ‡’ ๐‘ช๐Ÿ = โˆ’
๐’˜๐‘ณ๐Ÿ‘
๐Ÿ๐Ÿ’
.
De esta forma, tenemos ya a la ecuaciรณn de
los giros y la elรกstica:
๐‘ฌ๐‘ฐ ๐’—!
= โˆ’
๐’˜
๐Ÿ”
๐’™๐Ÿ‘
+
๐’˜๐‘ณ
๐Ÿ’
๐’™๐Ÿ
โˆ’
๐’˜๐‘ณ๐Ÿ‘
๐Ÿ๐Ÿ’
. ๐Ÿ
๐‘ฌ๐‘ฐ ๐’— = โˆ’
๐’˜
๐Ÿ๐Ÿ’
๐’™๐Ÿ’ +
๐’˜๐‘ณ
๐Ÿ๐Ÿ
๐’™๐Ÿ‘ โˆ’
๐’˜๐‘ณ๐Ÿ‘
๐Ÿ๐Ÿ’
๐’™. (๐Ÿ)
Para encontrar la mรกxima deflexiรณn,
tomenos la primera derivada de ๐Ÿ (es
decir, ๐Ÿ ) y la igualamos a cero:
โˆ’
๐Ÿ
๐Ÿ”
๐’™๐Ÿ‘
+
๐‘ณ
๐Ÿ’
๐’™๐Ÿ
โˆ’
๐‘ณ๐Ÿ‘
๐Ÿ๐Ÿ’
= ๐ŸŽ
๐’™๐ฆรก๐ฑ =
๐‘ณ
๐Ÿ
.
Reemplazando en (๐Ÿ):
๐‘ฌ๐‘ฐ ๐’—๐ฆรก๐ฑ = โˆ’
๐’˜
๐Ÿ๐Ÿ’
๐‘ณ
๐Ÿ
๐Ÿ’
+
๐’˜๐‘ณ
๐Ÿ๐Ÿ
๐‘ณ
๐Ÿ
๐Ÿ‘
โˆ’
๐’˜๐‘ณ๐Ÿ‘
๐Ÿ๐Ÿ’
๐‘ณ
๐Ÿ
.
๐’—๐ฆรก๐ฑ = โˆ’
๐Ÿ“๐’˜๐‘ณ๐Ÿ’
๐Ÿ‘๐Ÿ–๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ
.
Para encontrar los mรกximos giros, tomenos
la primera derivada de ๐Ÿ y la igualamos a
cero:
โˆ’
๐’˜
๐Ÿ
๐’™๐Ÿ +
๐’˜๐‘ณ
๐Ÿ
๐’™ = ๐ŸŽ
๐’™ = ๐ŸŽ; ๐’™ = ๐‘ณ.
Reemplazando en (๐Ÿ):
๐’—๐’Žรก๐’™
!
= ๐œฝ๐‘จ = โˆ’
๐’˜๐‘ณ๐Ÿ‘
๐Ÿ๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ
.
๐’—๐’Žรก๐’™
!
= ๐œฝ๐‘ฉ =
๐’˜๐‘ณ๐Ÿ‘
๐Ÿ๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ
.
๐‘ณ, ๐‘ฌ, ๐‘ฐ
๐’˜
๐‘จ ๐‘ฉ
๐’™
๐’— = โˆ’
๐’˜
๐Ÿ๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ
๐’™๐Ÿ’ +
๐’˜๐‘ณ
๐Ÿ๐Ÿ๐‘ฌ๐‘ฐ
๐’™๐Ÿ‘ โˆ’
๐’˜๐‘ณ๐Ÿ‘
๐Ÿ๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ
๐’™.
๐’—๐ฆรก๐ฑ
EJEMPLO 2 Determine las reacciones, la
ecuaciรณn de los giros y la elรกstica.
๐‘ณ, ๐‘ฌ, ๐‘ฐ
๐’˜
๐‘จ ๐‘ฉ
๐’™
SOLUCIร“N
๐‘ณ, ๐‘ฌ, ๐‘ฐ
๐’˜
๐‘จ ๐‘ฉ
๐’™
โ†บ
๐‘ด๐‘จ
โ†บ
๐‘ด๐‘ฉ
๐‘จ๐‘ฝ ๐‘ฉ๐‘ฝ
Seccionando:
๐‘ณ, ๐‘ฌ, ๐‘ฐ
๐’˜
๐‘จ ๐‘ฉ
๐’™
โ†บ
๐‘ด๐‘จ
โ†บ
๐‘ด๐‘ฉ
๐‘จ๐‘ฝ ๐‘ฉ๐‘ฝ
๐’˜
๐ŸŽ โ‰ค ๐’™ โ‰ค ๐‘ณ
๐‘ฝ(๐’™)
๐‘ด(๐’™)
โ†ถ
๐‘จ
๐‘ด๐‘จ
๐‘จ๐‘ฝ
โ†บ
+โ†บ โˆ‘๐‘ด = ๐ŸŽ: ๐‘ด ๐’™ + ๐’˜๐’™
๐’™
๐Ÿ
+ ๐‘ด๐‘จ โˆ’ ๐‘จ๐‘ฝ๐’™ = ๐ŸŽ
๐‘ด ๐’™ = โˆ’
๐’˜๐’™๐Ÿ
๐Ÿ
+ ๐‘จ๐‘ฝ๐’™ โˆ’ ๐‘ด๐‘จ
Luego, la EDO queda de la siguiente manera:
๐‘ฌ๐‘ฐ ๐’—!! = ๐‘ด โ‡’ ๐‘ฌ๐‘ฐ ๐’—!! = โˆ’
๐’˜๐’™๐Ÿ
๐Ÿ
+ ๐‘จ๐‘ฝ๐’™ โˆ’ ๐‘ด๐‘จ.
Utillicemos el mรฉtodo de variables
separables. Integrando una primera vez:
๐‘ฌ๐‘ฐ ๐’—! = โˆ’
๐’˜
๐Ÿ”
๐’™๐Ÿ‘ +
๐‘จ๐‘ฝ
๐Ÿ
๐’™๐Ÿ โˆ’ ๐‘ด๐‘จ๐’™ + ๐‘ช๐Ÿ. (โˆ—)
Integrando nuevamente:
๐‘ฌ๐‘ฐ ๐’— = โˆ’
๐’˜
๐Ÿ๐Ÿ’
๐’™๐Ÿ’
+
๐‘จ๐‘ฝ
๐Ÿ”
๐’™๐Ÿ‘
โˆ’
๐‘ด๐‘จ
๐Ÿ
๐’™๐Ÿ
+ ๐‘ช๐Ÿ๐’™ + ๐‘ช๐Ÿ. (โˆ—โˆ—)
Para la determinaciรณn de ๐‘ช๐Ÿ, ๐‘ช๐Ÿ, ๐‘จ๐‘ฝ y ๐‘ด๐‘จ,
usemos valores en la frontera.
Es evidente que, para ๐’™ = ๐ŸŽ, ๐’—โ€ฒ = ๐ŸŽ .
Reemplazo estos valores en (โˆ—):
๐‘ฌ๐‘ฐ ๐ŸŽ = โˆ’
๐’˜
๐Ÿ”
๐ŸŽ ๐Ÿ‘ +
๐‘จ๐‘ฝ
๐Ÿ
๐ŸŽ ๐Ÿ โˆ’ ๐‘ด๐‘จ ๐ŸŽ + ๐‘ช๐Ÿ.
โ‡’ ๐‘ช๐Ÿ = ๐ŸŽ.
Ademรกs, para ๐’™ = ๐ŸŽ, ๐’— = ๐ŸŽ . Reemplazo
estos valores en (โˆ—โˆ—):
๐‘ฌ๐‘ฐ ๐ŸŽ = โˆ’
๐’˜
๐Ÿ๐Ÿ’
๐ŸŽ ๐Ÿ’ +
๐‘จ๐‘ฝ
๐Ÿ”
๐ŸŽ ๐Ÿ‘ โˆ’
๐‘ด๐‘จ
๐Ÿ
๐ŸŽ ๐Ÿ + ๐‘ช๐Ÿ ๐ŸŽ + ๐‘ช๐Ÿ.
โ‡’ ๐‘ช๐Ÿ = ๐ŸŽ.
Tambiรฉn, para ๐’™ = ๐‘ณ, ๐’—โ€ฒ = ๐ŸŽ . Reemplazo
estos valores en (โˆ—):
๐‘ฌ๐‘ฐ ๐ŸŽ = โˆ’
๐’˜
๐Ÿ”
๐‘ณ๐Ÿ‘ +
๐‘จ๐‘ฝ
๐Ÿ
๐‘ณ๐Ÿ โˆ’ ๐‘ด๐‘จ๐‘ณ + ๐ŸŽ.
๐‘จ๐‘ฝ๐‘ณ
๐Ÿ
โˆ’ ๐‘ด๐‘จ =
๐’˜๐‘ณ๐Ÿ
๐Ÿ”
. (๐œถ)
๐‘จ๐‘ฝ๐‘ณ
๐Ÿ‘
โˆ’ ๐‘ด๐‘จ =
๐’˜๐‘ณ๐Ÿ
๐Ÿ๐Ÿ
. (๐œท)
Finalmente, para ๐’™ = ๐‘ณ, ๐’— = ๐ŸŽ. Reemplazo
estos valores en (โˆ—โˆ—):
๐‘ฌ๐‘ฐ ๐ŸŽ = โˆ’
๐’˜
๐Ÿ๐Ÿ’
๐‘ณ๐Ÿ’ +
๐‘จ๐‘ฝ
๐Ÿ”
๐‘ณ๐Ÿ‘ โˆ’
๐‘ด๐‘จ
๐Ÿ
๐‘ณ๐Ÿ + (๐ŸŽ)๐‘ณ + ๐ŸŽ.
De (๐œถ) y ๐œท :
๐‘จ๐‘ฝ =
๐’˜๐‘ณ
๐Ÿ
โ†‘ . ๐‘ด๐‘จ =
๐’˜๐‘ณ๐Ÿ
๐Ÿ๐Ÿ
(โ†บ).
Por Estรกtica:
๐‘ฉ๐‘ฝ =
๐’˜๐‘ณ
๐Ÿ
โ†‘ . ๐‘ด๐‘ฉ =
๐’˜๐‘ณ๐Ÿ
๐Ÿ๐Ÿ
(โ†ป).
Obs.: Los momentos en los extremos ๐‘ด๐‘จ y ๐‘ด๐‘ฉ son
llamados momentos de empotramiento perfecto (MEP)
o fixed extreme moments (FEM). Veremos mรกs adelante
que estos momentos son importantes en el desarrollo
del mรฉtodo de Cross y el mรฉtodo matricial de la rigidez.
De esta forma, tenemos ya a la ecuaciรณn de
los giros y la elรกstica:
๐‘ฌ๐‘ฐ ๐’—! = โˆ’
๐’˜
๐Ÿ”
๐’™๐Ÿ‘ +
๐’˜๐‘ณ
๐Ÿ’
๐’™๐Ÿ โˆ’
๐’˜๐‘ณ๐Ÿ
๐Ÿ๐Ÿ
๐’™. ๐Ÿ
๐‘ฌ๐‘ฐ ๐’— = โˆ’
๐’˜
๐Ÿ๐Ÿ’
๐’™๐Ÿ’
+
๐’˜๐‘ณ
๐Ÿ๐Ÿ
๐’™๐Ÿ‘
โˆ’
๐’˜๐‘ณ๐Ÿ
๐Ÿ๐Ÿ’
๐’™๐Ÿ
. (๐Ÿ)
EJEMPLO 3 Determine los FEM de una viga
cuyo extremo izquierdo rota un รกngulo ๐œฝ de
manera antihoraria.
SOLUCIร“N
Seccionando:
โ†บ
๐‘ด๐’Š๐’‹
โ†บ
๐‘ด๐’‹๐’Š
๐‘ฝ๐’Š๐’‹
๐‘ฝ๐’‹๐’Š
โ†บ
๐‘ด๐’Š๐’‹
๐‘ฝ๐’Š๐’‹
๐‘ฝ(๐’™)
๐‘ด(๐’™)
โ†ถ
๐ŸŽ โ‰ค ๐’™ โ‰ค ๐‘ณ
๐’™
๐’™
+โ†บ โˆ‘๐‘ด = ๐ŸŽ: ๐‘ด ๐’™ + ๐‘ด๐’Š๐’‹ โˆ’ ๐‘ฝ๐’Š๐’‹๐’™ = ๐ŸŽ
๐‘ด ๐’™ = ๐‘ฝ๐’Š๐’‹๐’™ โˆ’ ๐‘ด๐’Š๐’‹.
Luego, la EDO queda de la siguiente manera:
๐‘ฌ๐‘ฐ ๐’—!!
= ๐‘ด โ‡’ ๐‘ฌ๐‘ฐ ๐’—!! = ๐‘ฝ๐’Š๐’‹๐’™ โˆ’ ๐‘ด๐’Š๐’‹.
Utillicemos el mรฉtodo de variables
separables. Integrando una primera vez:
๐‘ฌ๐‘ฐ ๐’—! =
๐‘ฝ๐’Š๐’‹๐’™๐Ÿ
๐Ÿ
โˆ’ ๐‘ด๐’Š๐’‹๐’™ + ๐‘ช๐Ÿ
(โˆ—)
Integrando nuevamente:
๐‘ฌ๐‘ฐ ๐’— =
๐‘ฝ๐’Š๐’‹๐’™๐Ÿ‘
๐Ÿ”
โˆ’
๐‘ด๐’Š๐’‹๐’™๐Ÿ
๐Ÿ
+ ๐‘ช๐Ÿ๐’™ + ๐‘ช๐Ÿ
(โˆ—โˆ—)
Para la determinaciรณn de ๐‘ช๐Ÿ, ๐‘ช๐Ÿ, ๐‘ฝ๐’Š๐’‹ y ๐‘ด๐’Š๐’‹,
usemos valores en la frontera.
Es evidente que, para ๐’™ = ๐ŸŽ, ๐’—โ€ฒ = ๐œฝ .
Reemplazo estos valores en (โˆ—):
๐‘ฌ๐‘ฐ ๐œฝ =
๐‘ฝ๐’Š๐’‹ ๐ŸŽ ๐Ÿ
๐Ÿ
โˆ’ ๐‘ด๐’Š๐’‹(๐ŸŽ) + ๐‘ช๐Ÿ.
โ‡’ ๐‘ช๐Ÿ = ๐‘ฌ๐‘ฐ๐œฝ.
Ademรกs, para ๐’™ = ๐ŸŽ, ๐’— = ๐ŸŽ . Reemplazo
estos valores en (โˆ—โˆ—):
๐‘ฌ๐‘ฐ ๐ŸŽ =
๐‘ฝ๐’Š๐’‹ ๐ŸŽ ๐Ÿ‘
๐Ÿ”
โˆ’
๐‘ด๐’Š๐’‹ ๐ŸŽ ๐Ÿ
๐Ÿ
+ ๐‘ช๐Ÿ ๐ŸŽ + ๐‘ช๐Ÿ
โ‡’ ๐‘ช๐Ÿ = ๐ŸŽ.
Tambiรฉn, para ๐’™ = ๐‘ณ, ๐’—โ€ฒ = ๐ŸŽ . Reemplazo
estos valores en (โˆ—):
๐‘ฌ๐‘ฐ ๐ŸŽ =
๐‘ฝ๐’Š๐’‹ ๐‘ณ ๐Ÿ
๐Ÿ
โˆ’ ๐‘ด๐’Š๐’‹ ๐‘ณ + ๐‘ช๐Ÿ
โˆ’
๐‘ฝ๐’Š๐’‹๐‘ณ
๐Ÿ
+ ๐‘ด๐’Š๐’‹ =
๐‘ฌ๐‘ฐ๐œฝ
๐‘ณ
. (๐œถ)
โˆ’
๐‘ฝ๐’Š๐’‹๐‘ณ
๐Ÿ‘
+ ๐‘ด๐’Š๐’‹ =
๐Ÿ๐‘ฌ๐‘ฐ๐œฝ
๐‘ณ
. (๐œท)
Finalmente, para ๐’™ = ๐‘ณ, ๐’— = ๐ŸŽ. Reemplazo
estos valores en (โˆ—โˆ—):
๐‘ฌ๐‘ฐ ๐ŸŽ =
๐‘ฝ๐’Š๐’‹๐‘ณ๐Ÿ‘
๐Ÿ”
โˆ’
๐‘ด๐’Š๐’‹๐‘ณ๐Ÿ
๐Ÿ
+ ๐‘ช๐Ÿ ๐‘ณ + ๐‘ช๐Ÿ
De ๐œท โˆ’ ๐œถ :
๐‘ด๐’Š๐’‹ =
๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ
๐‘ณ
๐œฝ (โ†บ).
๐‘ฝ๐’Š๐’‹๐‘ณ
๐Ÿ”
=
๐‘ฌ๐‘ฐ๐œฝ
๐‘ณ
โ‡’ ๐‘ฝ๐’Š๐’‹ =
๐Ÿ”๐‘ฌ๐‘ฐ
๐‘ณ๐Ÿ
๐œฝ.
En (๐œท) :
โˆ’
๐Ÿ”๐‘ฌ๐‘ฐ
๐‘ณ๐Ÿ
๐œฝ
๐‘ณ
๐Ÿ‘
+ ๐‘ด๐’Š๐’‹ =
๐Ÿ๐‘ฌ๐‘ฐ๐œฝ
๐‘ณ
.
Por Estรกtica:
+โ†บ โˆ‘๐‘ด๐’Š = ๐ŸŽ:
๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ
๐‘ณ
๐œฝ + ๐‘ด๐’‹๐’Š + โˆ’
๐Ÿ”๐‘ฌ๐‘ฐ
๐‘ณ๐Ÿ ๐œฝ ๐‹ = ๐ŸŽ
๐‘ด๐’‹๐’Š =
๐Ÿ๐‘ฌ๐‘ฐ
๐‘ณ
๐œฝ (โ†บ).
Ademรกs:
๐‘ฝ๐’Š๐’‹ =
๐Ÿ”๐‘ฌ๐‘ฐ
๐‘ณ๐Ÿ
๐œฝ (โ†‘). ๐‘ฝ๐’‹๐’Š =
๐Ÿ”๐‘ฌ๐‘ฐ
๐‘ณ๐Ÿ
๐œฝ (โ†“).
EJEMPLO 4 Determine los FEM de una viga
cuyo extremo izquierdo se desplaza
verticalemente ๐šซ hacia abajo.
SOLUCIร“N
Por doble integraciรณn obtenemos que
โ†บ
โ†บ
๐‘ด๐’‹๐’Š
๐‘ฝ๐’Š๐’‹
๐‘ฝ๐’‹๐’Š
๐’™
๐‘ฌ, ๐‘ฐ, ๐‘ณ
๐’Š
๐’‹
๐’‹
๐’Š ๐‘ฌ, ๐‘ฐ, ๐‘ณ
โ‡’
๐šซ
๐‘ฌ, ๐‘ฐ, ๐‘ณ
๐’Š
๐’‹
๐šซ
๐‘ด๐’Š๐’‹
๐‘ด๐’Š๐’‹ =
๐Ÿ”๐‘ฌ๐‘ฐ
๐‘ณ๐Ÿ ๐šซ (โ†ป). ๐‘ด๐’‹๐’Š =
๐Ÿ”๐‘ฌ๐‘ฐ
๐‘ณ๐Ÿ ๐šซ (โ†ป).
Ademรกs:
๐‘ฝ๐’Š๐’‹ =
๐Ÿ๐Ÿ๐‘ฌ๐‘ฐ
๐‘ณ๐Ÿ‘ ๐šซ (โ†“). ๐‘ฝ๐’‹๐’Š =
๐Ÿ๐Ÿ๐‘ฌ๐‘ฐ
๐‘ณ๐Ÿ‘ ๐šซ (โ†‘).
EJEMPLO 5 Determine los FEM de una viga
cuyo extremo izquierdo se desplaza
verticalemente ๐šซ hacia abajo.
SOLUCIร“N
Por doble integraciรณn obtenemos que
โ†บ
๐‘ฝ๐’Š๐’‹
๐‘ฝ๐’‹๐’Š
๐’™
๐‘ฌ, ๐‘ฐ, ๐‘ณ
๐’Š
๐’‹
๐’‹
๐’Š ๐‘ฌ, ๐‘ฐ, ๐‘ณ
โ‡’
๐šซ
๐‘ฌ, ๐‘ฐ, ๐‘ณ
๐’Š
๐’‹
๐šซ
๐‘ด๐’Š๐’‹
๐‘ด๐’Š๐’‹ =
๐Ÿ‘๐‘ฌ๐‘ฐ
๐‘ณ๐Ÿ ๐šซ (โ†ป).
Ademรกs:
๐‘ฝ๐’Š๐’‹ =
๐Ÿ‘๐‘ฌ๐‘ฐ
๐‘ณ๐Ÿ‘ ๐šซ (โ†“). ๐‘ฝ๐’‹๐’Š =
๐Ÿ‘๐‘ฌ๐‘ฐ
๐‘ณ๐Ÿ‘ ๐šซ (โ†‘).
RIGIDEZ A LA FLEXIร“N
Podemos definir a la rigidez a la flexiรณn como el valor
del momento que se requiere para flectar a una viga un
รกngulo unitario. Luego, sea la siguiente viga
doblemente empotrada:
Su rigidez a la flexiรณn se determina con
๐‘ฒ๐’Š๐’‹ =
๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ
๐‘ณ
.
Visto de otra forma, el momento que se produce en el
extremo donde rota una viga doblemente empotrada
es igual a su rigidez a la flexiรณn por el รกngulo de
rotaciรณn:
๐‘ด๐’Š๐’‹ = ๐‘ฒ๐’Š๐’‹ ๐œฝ.
FACTOR DE TRANSPORTE
En el ejemplo 3, vimos que el momento en el otro
extremo de la viga (i.e. el extremo que no rota) es igual
a ๐‘ด๐’‹๐’Š =
๐Ÿ๐‘ฌ๐‘ฐ
๐‘ณ
๐œฝ. Es decir,
๐‘ด๐’Š๐’‹ =
๐Ÿ
๐Ÿ
๐‘ด๐’‹๐’Š.
Al valor de
๐Ÿ
๐Ÿ
se le conoce como โ€œfactor de transporteโ€.
FACTOR DE DISTRIBUCIร“N
Considรฉrese ahora una serie de barras que comparten
el nudo comรบn โ€œ๐’Šโ€. No se va a tomar en cuenta la
deformaciรณn axial (๐‘ฌ๐‘จ = โˆž) de tal forma que las
longitudes de las barras no cambian. Esto implica,
ademรกs, que el nudo โ€œ ๐’Š โ€ puede rotar, pero no
desplazarse:
Visualicemos ahora sรณlo los ejes de
cada barra y apliquemos un
momento puntual ๐‘ด en el nudo
comรบn โ€œ๐’Šโ€:
Debido a que el nudo โ€œ๐’Šโ€ es rรญgido,
el momento puntual ๐‘ด generarรก
que todas las barras roten un mismo
รกngulo ๐œฝ:
Seccionemos el nudo โ€œ๐’Šโ€ y
observemos el DCL resultante:
Apliquemos equilibrio en el nudo โ€œ๐’Šโ€:
+โ†บ โˆ‘๐‘ด๐’Š = ๐ŸŽ: ๐‘ด โˆ’ ๐‘ด๐’Š๐Ÿ โˆ’ ๐‘ด๐’Š๐Ÿ โˆ’ ๐‘ด๐’Š๐Ÿ‘ โˆ’ โ‹ฏ โˆ’ ๐‘ด๐’Š๐’‹ โˆ’ โ‹ฏ ๐‘ด๐’Š๐’ = ๐ŸŽ
๐‘ด = ๐‘ด๐’Š๐Ÿ + ๐‘ด๐’Š๐Ÿ + ๐‘ด๐’Š๐Ÿ‘ + โ‹ฏ + ๐‘ด๐’Š๐’‹ + โ‹ฏ ๐‘ด๐’Š๐’
Sabemos que cada momento interno puede ser expresado como el
producto de su rigidez a la flexiรณn y el รกngulo que rota. Entonces
๐‘ด = ๐‘ฒ๐’Š๐Ÿ๐œฝ + ๐‘ฒ๐’Š๐Ÿ๐œฝ + ๐‘ฒ๐’Š๐Ÿ‘๐œฝ + โ‹ฏ + ๐‘ฒ๐’Š๐’‹๐œฝ + โ‹ฏ ๐‘ฒ๐’Š๐’๐œฝ.
Despejando ๐œฝ:
๐œฝ =
๐Ÿ
๐‘ฒ๐’Š๐Ÿ + ๐‘ฒ๐’Š๐Ÿ + ๐‘ฒ๐’Š๐Ÿ‘ + โ‹ฏ + ๐‘ฒ๐’Š๐’‹ + โ‹ฏ ๐‘ฒ๐’Š๐’
๐‘ด โ‡’ ๐œฝ =
๐Ÿ
โˆ‘๐’‹+๐Ÿ
๐’
๐‘ฒ๐’Š๐’‹
๐‘ด.
El denominador โˆ‘๐’‹3๐Ÿ
๐’
๐‘ฒ๐’Š๐’‹ representa la suma de las rigideces a la flexiรณn de todas las barras que comparte el nudo
โ€œ๐’Šโ€.
Ahora bien, ya que ๐‘ด๐’Š๐Ÿ = ๐‘ฒ๐’Š๐Ÿ ๐œฝ, entonces
๐‘ด๐’Š๐Ÿ =
๐‘ฒ๐’Š๐Ÿ
โˆ‘๐’‹+๐Ÿ
๐’ ๐‘ฒ๐’Š๐’‹
๐‘ด.
Anรกlogamente:
๐‘ด๐’Š๐Ÿ =
๐‘ฒ๐’Š๐Ÿ
โˆ‘๐’‹+๐Ÿ
๐’
๐‘ฒ๐’Š๐’‹
๐‘ด.
๐‘ด๐’Š๐Ÿ‘ =
๐‘ฒ๐’Š๐Ÿ‘
โˆ‘๐’‹+๐Ÿ
๐’
๐‘ฒ๐’Š๐’‹
๐‘ด.
โ‹ฎ
๐‘ด๐’Š๐’‹ =
๐‘ฒ๐’Š๐’‹
โˆ‘๐’‹+๐Ÿ
๐’ ๐‘ฒ๐’Š๐’‹
๐‘ด.
A la expresiรณn
๐‘ฒ๐’Š๐’‹
โˆ‘๐’‹#๐Ÿ
๐’ ๐‘ฒ๐’Š๐’‹
se le llama โ€œfactor de distribuciรณnโ€ y se le representa por ๐‘ญ๐‘ซ๐’Š๐’‹ =
๐‘ฒ๐’Š๐’‹
โˆ‘๐’‹#๐Ÿ
๐’ ๐‘ฒ๐’Š๐’‹
.
Obs.: En apoyos empotrados, el ๐‘ญ๐‘ซ = ๐ŸŽ y en apoyos articulados el ๐‘ญ๐‘ซ = ๐Ÿ.
MOMENTOS DE EMPOTRAMIENTO PERFECTO (MEP O
FEM)
Ya se habรญa indicado que los momentos reactivos en los
extremos de una viga doblemente empotrada
constituyen los momentos de empotramiento perfecto
(MEP) o fixed extreme moments (FEM). Podemos
determinar estos momentos utilizando, por ejemplo, el
mรฉtodo de doble integraciรณn que resuelve la EDO de la
elรกstica. Existen tablas que ya tienen calculados estos
valores para distintas cargas.
PROCEDIMIENTO PARA EL Mร‰TODO CROSS EN VIGAS
Si los nudos de la viga son no desplazables, entonces
podemos seguir el siguiente procedimiento:
1.- Determinar la rigidez a la flexiรณn de todas las barras.
2.- Determinar los factores de distribuciรณn nudo a nudo.
3.- Considerar inicialmente que todos los nudos estรกn
empotrados. Esto permitirรก calcular los FEM en los
extremos de todas las barras.
4.- Los nudos estarรกn desequilibrados al inicio. Se
buscarรก equilibrarlos hasta lograr el nivel de precisiรณn
deseado usando el proceso de distribuciรณn de
momentos utilizando una tabla.
En los siguientes ejemplos, se observarรก el desarrollo es
este procedimiento.
CONVENCIร“N DE SIGNOS PARA EL Mร‰TODO DE CROSS
Los momentos internos antihorarios se considerarรกn
positivos y los horarios negativos.
EJEMPLO 6 Determine las reacciones, el DFC
y el DMF de la viga mostrada usando el
mรฉtodo de Cross.
๐‘ฌ, ๐‘ฐ
๐’˜ = ๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ
๐‘ช
๐’™
๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ
๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ
๐‘จ
๐‘ฉ ๐‘ฌ, ๐Ÿ๐‘ฐ
SOLUCIร“N
Rigideces a la flexiรณn.
๐‘ฒ๐‘จ๐‘ฉ =
๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ
๐Ÿ๐Ÿ“
.
๐‘ท = ๐Ÿ’๐ŸŽ ๐ค
๐Ÿ•. ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ
๐‘ฒ๐‘ฉ๐‘ช =
๐Ÿ’๐‘ฌ(๐Ÿ๐‘ฐ)
๐Ÿ๐Ÿ“
=
๐Ÿ–๐‘ฌ๐‘ฐ
๐‘ณ
.
Factores de distribuciรณn.
NUDO A
๐‘ญ๐‘ซ๐‘จ๐‘ฉ = ๐ŸŽ.
NUDO B
๐‘ญ๐‘ซ๐‘ฉ๐‘จ =
๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ
๐Ÿ๐Ÿ“
๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ
๐Ÿ๐Ÿ“
+
๐Ÿ–๐‘ฌ๐‘ฐ
๐Ÿ๐Ÿ“
=
๐Ÿ
๐Ÿ‘
.
๐‘ญ๐‘ซ๐‘ฉ๐‘ช =
๐Ÿ–๐‘ฌ๐‘ฐ
๐Ÿ๐Ÿ“
๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ
๐Ÿ๐Ÿ“
+
๐Ÿ–๐‘ฌ๐‘ฐ
๐Ÿ๐Ÿ“
=
๐Ÿ
๐Ÿ‘
.
Obs.:Note que la suma de los FD es igual a 1.
NUDO C
๐‘ญ๐‘ซ๐‘ช๐‘ฉ = ๐Ÿ.
FEM
๐‘ฌ, ๐‘ฐ
๐’˜ = ๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ
๐‘ช
๐’™
๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ
๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ
๐‘จ
๐‘ฉ
๐‘ฌ, ๐Ÿ๐‘ฐ
๐‘ท = ๐Ÿ’๐ŸŽ ๐ค
๐Ÿ•. ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ
๐‘ด๐‘จ๐‘ฉ
๐ŸŽ
=
๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ
๐Ÿ๐Ÿ
= ๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ ๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ.
๐‘ด๐‘ฉ๐‘จ
๐ŸŽ
= โˆ’
๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ
๐Ÿ๐Ÿ
= โˆ’๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ ๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ.
โ†บ
โ†ป
โ†บ
โ†ป
๐‘ด๐‘ฉ๐‘ช
๐ŸŽ
=
๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ
๐Ÿ๐Ÿ
+
๐Ÿ’๐ŸŽ ๐Ÿ๐Ÿ“
๐Ÿ–
= ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“ ๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ.
๐‘ด๐‘ช๐‘ฉ
๐ŸŽ
= โˆ’
๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ
๐Ÿ๐Ÿ
โˆ’
๐Ÿ’๐ŸŽ ๐Ÿ๐Ÿ“
๐Ÿ–
= โˆ’๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“ ๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ.
๐‘ด๐‘จ๐‘ฉ
๐ŸŽ ๐‘ด๐‘ฉ๐‘จ
๐ŸŽ
๐‘ด๐‘ฉ๐‘ช
๐ŸŽ ๐‘ด๐‘ช๐‘ฉ
๐ŸŽ
Distribuciรณn de momentos
Nudos ๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ช
Barras ๐‘จ๐‘ฉ ๐‘ฉ๐‘จ ๐‘ฉ๐‘ช ๐‘ช๐‘ฉ
FD ๐ŸŽ ๐Ÿ/๐Ÿ‘ ๐Ÿ/๐Ÿ‘ ๐Ÿ
FEM ๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“
Para este paso conviene preparar un cuadro
con los siguientes datos:
Observamos que los momentos sobre el
nudo B y el nudo C no estรกn equilibrados ya
que, por ejemplo, en B la suma no es cero y
en C valor no es cero.
Empezemos entonces equilibrando al nudo C
(es el que estรก mรกs desequilibrado). Para
ello debemos sumar 112.5:
De las tablas de FEM obtenemos que
๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“ ๐Ÿ“๐Ÿ”. ๐Ÿ๐Ÿ“
Nudos ๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ช
Barras ๐‘จ๐‘ฉ ๐‘ฉ๐‘จ ๐‘ฉ๐‘ช ๐‘ช๐‘ฉ
FD ๐ŸŽ ๐Ÿ/๐Ÿ‘ ๐Ÿ/๐Ÿ‘ ๐Ÿ
FEM ๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“
Ahora el nudo C ya estรก equilibrado. Sin
embargo, por haber aplicado un momento
de 112.5 en el extremo CB de la barra, al
otro extremo BC le llega la mitad. Esto hace
que el nudo B que ya estaba desequilibrado
se desequilibre mรกs:
๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“
Nudos ๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ช
Barras ๐‘จ๐‘ฉ ๐‘ฉ๐‘จ ๐‘ฉ๐‘ช ๐‘ช๐‘ฉ
FD ๐ŸŽ ๐Ÿ/๐Ÿ‘ ๐Ÿ/๐Ÿ‘ ๐Ÿ
FEM ๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“
Equilbremos ahora al nudo B. La suma de los
momentos es โˆ’๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ + ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“ + ๐Ÿ“๐Ÿ”. ๐Ÿ๐Ÿ“ =
๐Ÿ๐Ÿ‘๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ“. Luego, hay que aplicar en el nudo
B un momento de โˆ’๐Ÿ๐Ÿ‘๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ“ para
equilibrarlo. Este valor se va a distribuir en
BA y BC en funciรณn a sus factores de
distribuciรณn, es decir:
๐‘ฉ๐‘จ: โˆ’๐Ÿ๐Ÿ‘๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ“ร— ๐Ÿ/๐Ÿ‘ = โˆ’๐Ÿ’๐Ÿ‘. ๐Ÿ•๐Ÿ“.
๐‘ฉ๐‘ช: โˆ’๐Ÿ๐Ÿ‘๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ“ร— ๐Ÿ/๐Ÿ‘ = โˆ’๐Ÿ–๐Ÿ•. ๐Ÿ“.
๐Ÿ“๐Ÿ”. ๐Ÿ๐Ÿ“
Coloquemos esto valores en la tabla:
๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“
Nudos ๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ช
Barras ๐‘จ๐‘ฉ ๐‘ฉ๐‘จ ๐‘ฉ๐‘ช ๐‘ช๐‘ฉ
FD ๐ŸŽ ๐Ÿ/๐Ÿ‘ ๐Ÿ/๐Ÿ‘ ๐Ÿ
FEM ๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“
โˆ’๐Ÿ’๐Ÿ‘. ๐Ÿ•๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ–๐Ÿ•. ๐Ÿ“
Ahora el nudo B ya estรก equilibrado. Sin
embargo, por haber aplicado momentos en
BA y en BC en sus respectivos extremos se
aplica la mitad de estos valores.
๐Ÿ“๐Ÿ”. ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“
Nudos ๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ช
Barras ๐‘จ๐‘ฉ ๐‘ฉ๐‘จ ๐‘ฉ๐‘ช ๐‘ช๐‘ฉ
FD ๐ŸŽ ๐Ÿ/๐Ÿ‘ ๐Ÿ/๐Ÿ‘ ๐Ÿ
FEM ๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“
โˆ’๐Ÿ’๐Ÿ‘. ๐Ÿ•๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ–๐Ÿ•. ๐Ÿ“
โˆ’๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ–๐Ÿ•๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ’๐Ÿ‘. ๐Ÿ•๐Ÿ“
Notemos que ahora, el nudo que ya estaba
equilibrado se ha vuelto a desequilibrar. Lo
vamos a equilibrar nuevamente, sumando
43.75:
๐Ÿ“๐Ÿ”. ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“
Nudos ๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ช
Barras ๐‘จ๐‘ฉ ๐‘ฉ๐‘จ ๐‘ฉ๐‘ช ๐‘ช๐‘ฉ
FD ๐ŸŽ ๐Ÿ/๐Ÿ‘ ๐Ÿ/๐Ÿ‘ ๐Ÿ
FEM ๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“
โˆ’๐Ÿ’๐Ÿ‘. ๐Ÿ•๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ–๐Ÿ•. ๐Ÿ“
โˆ’๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ–๐Ÿ•๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ’๐Ÿ‘. ๐Ÿ•๐Ÿ“
Nuevamente, este momento de 43.75 en CB
transmite la mitad a BC lo que harรก que el
nudo B desequilibre nuevamente:
๐Ÿ’๐Ÿ‘. ๐Ÿ•๐Ÿ“
๐Ÿ“๐Ÿ”. ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“
Nudos ๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ช
Barras ๐‘จ๐‘ฉ ๐‘ฉ๐‘จ ๐‘ฉ๐‘ช ๐‘ช๐‘ฉ
FD ๐ŸŽ ๐Ÿ/๐Ÿ‘ ๐Ÿ/๐Ÿ‘ ๐Ÿ
FEM ๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“
โˆ’๐Ÿ’๐Ÿ‘. ๐Ÿ•๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ–๐Ÿ•. ๐Ÿ“
โˆ’๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ–๐Ÿ•๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ’๐Ÿ‘. ๐Ÿ•๐Ÿ“
๐Ÿ’๐Ÿ‘. ๐Ÿ•๐Ÿ“
๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ–๐Ÿ•๐Ÿ“
Equilibremos ahora nuevamente al nudo B
sumando -21.875 distribuido en funciรณn a
los factores de distribuciรณn:
๐‘ฉ๐‘จ: โˆ’๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ–๐Ÿ•๐Ÿ“ร— ๐Ÿ/๐Ÿ‘ = โˆ’๐Ÿ•. ๐Ÿ๐Ÿ—.
๐‘ฉ๐‘ช: โˆ’๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ–๐Ÿ•๐Ÿ“ร— ๐Ÿ/๐Ÿ‘ = โˆ’๐Ÿ๐Ÿ’. ๐Ÿ“๐Ÿ–.
Llevemos estos valores a la tabla:
๐Ÿ“๐Ÿ”. ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“
Nudos ๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ช
Barras ๐‘จ๐‘ฉ ๐‘ฉ๐‘จ ๐‘ฉ๐‘ช ๐‘ช๐‘ฉ
FD ๐ŸŽ ๐Ÿ/๐Ÿ‘ ๐Ÿ/๐Ÿ‘ ๐Ÿ
FEM ๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“
โˆ’๐Ÿ’๐Ÿ‘. ๐Ÿ•๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ–๐Ÿ•. ๐Ÿ“
โˆ’๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ–๐Ÿ•๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ’๐Ÿ‘. ๐Ÿ•๐Ÿ“
๐Ÿ’๐Ÿ‘. ๐Ÿ•๐Ÿ“
๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ–๐Ÿ•๐Ÿ“
Evidentemente, estos รบltimos momentos
generan la mitad es sus extremos lo que
hace que el nudo C se vuelva a desequilibrar.
De esta forma, repetimos el procedimiento
hasta lograr la precisiรณn deseada:
โˆ’๐Ÿ•. ๐Ÿ๐Ÿ— โˆ’๐Ÿ๐Ÿ’. ๐Ÿ“๐Ÿ–
๐Ÿ“๐Ÿ”. ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“
Nudos ๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ช
Barras ๐‘จ๐‘ฉ ๐‘ฉ๐‘จ ๐‘ฉ๐‘ช ๐‘ช๐‘ฉ
FD ๐ŸŽ ๐Ÿ/๐Ÿ‘ ๐Ÿ/๐Ÿ‘ ๐Ÿ
FEM ๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“
โˆ’๐Ÿ’๐Ÿ‘. ๐Ÿ•๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ–๐Ÿ•. ๐Ÿ“
โˆ’๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ–๐Ÿ•๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ’๐Ÿ‘. ๐Ÿ•๐Ÿ“
๐Ÿ’๐Ÿ‘. ๐Ÿ•๐Ÿ“
๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ–๐Ÿ•๐Ÿ“
โˆ’๐Ÿ•. ๐Ÿ๐Ÿ— โˆ’๐Ÿ๐Ÿ’. ๐Ÿ“๐Ÿ–
โˆ’๐Ÿ‘. ๐Ÿ”๐Ÿ’๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ•. ๐Ÿ๐Ÿ—
๐Ÿ•. ๐Ÿ๐Ÿ—
๐Ÿ‘. ๐Ÿ”๐Ÿ’๐Ÿ“
โˆ’๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ. ๐Ÿ’๐Ÿ‘
โˆ’๐ŸŽ. ๐Ÿ”๐ŸŽ๐Ÿ– โˆ’๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ“
๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ“
๐ŸŽ. ๐Ÿ”๐ŸŽ๐Ÿ–
โˆ’๐ŸŽ. ๐Ÿ๐ŸŽ๐Ÿ‘ โˆ’๐ŸŽ. ๐Ÿ’๐ŸŽ๐Ÿ” โˆ’๐ŸŽ. ๐Ÿ๐ŸŽ๐Ÿ‘
๐ŸŽ. ๐Ÿ๐ŸŽ๐Ÿ‘
๐ŸŽ. ๐Ÿ๐ŸŽ๐Ÿ
โˆ’๐ŸŽ. ๐ŸŽ๐Ÿ‘๐Ÿ’ โˆ’๐ŸŽ. ๐ŸŽ๐Ÿ”๐Ÿ– โˆ’๐ŸŽ. ๐ŸŽ๐Ÿ‘๐Ÿ’
๐ŸŽ. ๐ŸŽ๐Ÿ‘๐Ÿ’
๐ŸŽ. ๐ŸŽ๐Ÿ๐Ÿ•
โˆ’๐ŸŽ. ๐ŸŽ๐ŸŽ๐Ÿ” โˆ’๐ŸŽ. ๐ŸŽ๐Ÿ๐Ÿ
โˆ’๐ŸŽ. ๐Ÿ๐ŸŽ๐Ÿ
โˆ’๐ŸŽ. ๐ŸŽ๐Ÿ๐Ÿ•
Ya que los รบltimos momentos obtenidos
tiene el nivel de precisiรณn deseado,
podemos cerrar el proceso.
Es recomendable terminar en una
distribuciรณn, no es un traslado.
Los momentos obtenidos por Cross son las
sumas de cada columna:
๐Ÿ“๐Ÿ”. ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“
Nudos ๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ช
Barras ๐‘จ๐‘ฉ ๐‘ฉ๐‘จ ๐‘ฉ๐‘ช ๐‘ช๐‘ฉ
FD ๐ŸŽ ๐Ÿ/๐Ÿ‘ ๐Ÿ/๐Ÿ‘ ๐Ÿ
FEM ๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“
โˆ’๐Ÿ’๐Ÿ‘. ๐Ÿ•๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ–๐Ÿ•. ๐Ÿ“
โˆ’๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ–๐Ÿ•๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ’๐Ÿ‘. ๐Ÿ•๐Ÿ“
๐Ÿ’๐Ÿ‘. ๐Ÿ•๐Ÿ“
๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ–๐Ÿ•๐Ÿ“
โˆ’๐Ÿ•. ๐Ÿ๐Ÿ— โˆ’๐Ÿ๐Ÿ’. ๐Ÿ“๐Ÿ–
โˆ’๐Ÿ‘. ๐Ÿ”๐Ÿ’๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ•. ๐Ÿ๐Ÿ—
๐Ÿ•. ๐Ÿ๐Ÿ—
๐Ÿ‘. ๐Ÿ”๐Ÿ’๐Ÿ“
โˆ’๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ. ๐Ÿ’๐Ÿ‘
โˆ’๐ŸŽ. ๐Ÿ”๐ŸŽ๐Ÿ– โˆ’๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ“
๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ“
๐ŸŽ. ๐Ÿ”๐ŸŽ๐Ÿ–
โˆ’๐ŸŽ. ๐Ÿ๐ŸŽ๐Ÿ‘ โˆ’๐ŸŽ. ๐Ÿ’๐ŸŽ๐Ÿ” โˆ’๐ŸŽ. ๐Ÿ๐ŸŽ๐Ÿ‘
๐ŸŽ. ๐Ÿ๐ŸŽ๐Ÿ‘
๐ŸŽ. ๐Ÿ๐ŸŽ๐Ÿ
โˆ’๐ŸŽ. ๐ŸŽ๐Ÿ‘๐Ÿ’ โˆ’๐ŸŽ. ๐ŸŽ๐Ÿ”๐Ÿ– โˆ’๐ŸŽ. ๐ŸŽ๐Ÿ‘๐Ÿ’
๐ŸŽ. ๐ŸŽ๐Ÿ‘๐Ÿ’
๐ŸŽ. ๐ŸŽ๐Ÿ๐Ÿ•
โˆ’๐ŸŽ. ๐ŸŽ๐ŸŽ๐Ÿ” โˆ’๐ŸŽ. ๐ŸŽ๐Ÿ๐Ÿ
M (Cross) ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ—๐ŸŽ ๐Ÿ—๐ŸŽ ๐ŸŽ
โˆ’๐ŸŽ. ๐Ÿ๐ŸŽ๐Ÿ
โˆ’๐ŸŽ. ๐ŸŽ๐Ÿ๐Ÿ•
Los momentos obtenidos por el mรฉtodo de
Cross corresponden a los momentos
internos en los extremos de cada barra y con
los signos segรบn Cross.
Con objeto de construir los DFC y DMF
podemos cambiar los signos a la convenciรณn
estudiada en Estรกtica:
Nudos ๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ช
Barras ๐‘จ๐‘ฉ ๐‘ฉ๐‘จ ๐‘ฉ๐‘ช ๐‘ช๐‘ฉ
M (Cross) ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ—๐ŸŽ ๐Ÿ—๐ŸŽ ๐ŸŽ
M (Estรกtica) โˆ’๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ—๐ŸŽ โˆ’๐Ÿ—๐ŸŽ ๐ŸŽ
Seccionemos a la viga para los cรกlculos de la
Estรกtica que nos lleven a determinar las
reacciones y los diagramas:
๐’˜ = ๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ
๐๐š๐ซ๐ซ๐š ๐‘จ๐‘ฉ:
โ†บ
๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ“
โ†ป
๐Ÿ—๐ŸŽ
๐’˜ = ๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ
๐‘ท = ๐Ÿ’๐ŸŽ ๐ค
๐๐š๐ซ๐ซ๐š ๐‘ฉ๐‘ช:
โ†บ
๐Ÿ—๐ŸŽ
๐‘ฌ, ๐‘ฐ
๐’˜ = ๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ
๐‘ช
๐’™
๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ
๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ
๐‘จ
๐‘ฉ ๐‘ฌ, ๐Ÿ๐‘ฐ
๐‘ท = ๐Ÿ’๐ŸŽ ๐ค
๐Ÿ•. ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ
๐‘ฝ๐‘จ๐‘ฉ ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘จ
๐‘จ ๐‘ฝ๐‘จ๐‘ฉ
๐๐ฎ๐๐จ ๐‘จ:
โ†ป
๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ“
โ†บ
๐‘ด๐‘จ
๐‘ฉ
๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘จ
๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘ช
๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘ช
๐๐ฎ๐๐จ ๐‘ฉ:
โ†บ
๐Ÿ—๐ŸŽ
โ†ป
๐Ÿ—๐ŸŽ
๐‘ฝ๐‘ช๐‘ฉ
๐‘ช
๐‘ช
๐‘ฝ๐‘ช๐‘ฉ
๐๐ฎ๐๐จ ๐‘ช:
๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ
๐’˜ = ๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ
๐๐š๐ซ๐ซ๐š ๐‘จ๐‘ฉ:
โ†บ
๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ“
โ†ป
๐Ÿ—๐ŸŽ
๐‘ฝ๐‘จ๐‘ฉ ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘จ
๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ
+โ†บ โˆ‘๐‘ด๐‘จ = ๐ŸŽ:
๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘จ = ๐Ÿ๐ŸŽ. ๐Ÿ๐Ÿ“
+โ†‘ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฝ = ๐ŸŽ: ๐‘ฝ๐‘จ๐‘ฉ + ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘จ โˆ’ ๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ“ = ๐ŸŽ
๐‘ฝ๐‘จ๐‘ฉ = ๐Ÿ—. ๐Ÿ•๐Ÿ“
๐’™
Seccionando:
โ†บ
๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ“
๐‘ฝ๐‘จ๐‘ฉ = ๐Ÿ—. ๐Ÿ•๐Ÿ“
๐’™
โ†บ
๐‘ด ๐’™
๐’˜ = ๐Ÿ
+โ†บ โˆ‘๐‘ด = ๐ŸŽ: ๐‘ด ๐’™ +
๐Ÿ ๐’™ ๐Ÿ
๐Ÿ
+ ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ“ โˆ’ ๐Ÿ—. ๐Ÿ•๐Ÿ“ ๐’™ = ๐ŸŽ
๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘จ ๐Ÿ๐Ÿ“ โˆ’ ๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ“
๐Ÿ๐Ÿ“
๐Ÿ
+ ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ“ โˆ’ ๐Ÿ—๐ŸŽ = ๐ŸŽ
๐‘ด ๐’™ = โˆ’๐’™๐Ÿ + ๐Ÿ—. ๐Ÿ•๐Ÿ“๐’™ โˆ’ ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ“
๐‘ฝ ๐’™
+โ†‘ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฝ = ๐ŸŽ: ๐Ÿ—. ๐Ÿ•๐Ÿ“ โˆ’ ๐Ÿ๐’™ โˆ’ ๐‘ฝ ๐’™ = ๐ŸŽ
๐‘ฝ ๐’™ = โˆ’๐Ÿ๐’™ + ๐Ÿ—. ๐Ÿ•๐Ÿ“
โˆ’๐Ÿ๐’™๐ฆรก๐ฑ + ๐Ÿ—. ๐Ÿ•๐Ÿ“ = ๐ŸŽ โ†’ ๐’™๐ฆรก๐ฑ = ๐Ÿ’. ๐Ÿ–๐Ÿ•๐Ÿ“ ๐ฆ.
๐‘ด๐’Žรก๐’™ = ๐‘ด ๐Ÿ’. ๐Ÿ–๐Ÿ•๐Ÿ“ = โˆ’ ๐Ÿ’. ๐Ÿ–๐Ÿ•๐Ÿ“ ๐Ÿ + ๐Ÿ—. ๐Ÿ•๐Ÿ“(๐Ÿ’. ๐Ÿ–๐Ÿ•๐Ÿ“) โˆ’ ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ“
๐‘ด๐’Žรก๐’™ = ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“๐Ÿ๐Ÿ“๐Ÿ”๐Ÿ๐Ÿ“
๐’™
๐ŸŽ โ‰ค ๐’™ โ‰ค ๐Ÿ๐Ÿ“.
โˆ’๐’™๐Ÿ,๐Ÿ
๐Ÿ
+ ๐Ÿ—. ๐Ÿ•๐Ÿ“๐’™๐Ÿ,๐Ÿ โˆ’ ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ“ = ๐ŸŽ
๐’™๐Ÿ = ๐Ÿ. ๐Ÿ‘๐Ÿ’. ๐’™๐Ÿ = ๐Ÿ–. ๐Ÿ’๐Ÿ.
+โ†บ โˆ‘๐‘ด๐‘ฉ = ๐ŸŽ:
๐‘ฝ๐‘ช๐‘ฉ = ๐Ÿ๐Ÿ—
+โ†‘ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฝ = ๐ŸŽ: ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘ช + ๐‘ฝ๐‘ช๐‘ฉ โˆ’ ๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ“ โˆ’ ๐Ÿ’๐ŸŽ = ๐ŸŽ
๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘ช = ๐Ÿ’๐Ÿ
Seccionando:
โ†บ
๐Ÿ—๐ŸŽ
๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘ช = ๐Ÿ’๐Ÿ
๐’™
โ†บ
๐‘ด ๐’™
๐’˜ = ๐Ÿ
+โ†บ โˆ‘๐‘ด = ๐ŸŽ: ๐‘ด ๐’™ +
๐Ÿ ๐’™ ๐Ÿ
๐Ÿ
+ ๐Ÿ—๐ŸŽ โˆ’ ๐Ÿ’๐Ÿ ๐’™ = ๐ŸŽ
๐‘ฝ๐‘ช๐‘ฉ ๐Ÿ๐Ÿ“ โˆ’ ๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ“
๐Ÿ๐Ÿ“
๐Ÿ
โˆ’ ๐Ÿ’๐ŸŽ(๐Ÿ•. ๐Ÿ“) + ๐Ÿ—๐ŸŽ = ๐ŸŽ
๐‘ด ๐’™ = โˆ’๐’™๐Ÿ + ๐Ÿ’๐Ÿ๐’™ โˆ’ ๐Ÿ—๐ŸŽ
๐‘ฝ ๐’™
+โ†‘ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฝ = ๐ŸŽ: ๐Ÿ’๐Ÿ โˆ’ ๐Ÿ๐’™ โˆ’ ๐‘ฝ ๐’™ = ๐ŸŽ
๐‘ฝ ๐’™ = โˆ’๐Ÿ๐’™ + ๐Ÿ’๐Ÿ
โˆ’๐Ÿ๐’™๐ฆรก๐ฑ + ๐Ÿ’๐Ÿ = ๐ŸŽ โ†’ ๐’™๐ฆรก๐ฑ = ๐Ÿ๐ŸŽ. ๐Ÿ“ ๐ฆ.
๐’™
๐ŸŽ โ‰ค ๐’™ โ‰ค ๐Ÿ•. ๐Ÿ“.
โˆ’๐’™๐Ÿ,๐Ÿ
๐Ÿ
+ ๐Ÿ’๐Ÿ๐’™๐Ÿ,๐Ÿ โˆ’ ๐Ÿ—๐ŸŽ = ๐ŸŽ
๐’™๐Ÿ = ๐Ÿ. ๐Ÿ‘๐Ÿ‘. ๐’™๐Ÿ = ๐Ÿ‘๐Ÿ–. ๐Ÿ”๐Ÿ•.
๐’˜ = ๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ
๐‘ท = ๐Ÿ’๐ŸŽ ๐ค
๐๐š๐ซ๐ซ๐š ๐‘ฉ๐‘ช:
โ†บ
๐Ÿ—๐ŸŽ
๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘ช
๐‘ฝ๐‘ช๐‘ฉ
๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ
๐’™
โ†’โ† (๐‘ฝ no corta al eje)
(๐Ž๐Š) (ร—)
๐‘จ ๐‘ฝ๐‘จ๐‘ฉ = ๐Ÿ—. ๐Ÿ•๐Ÿ“
๐๐ฎ๐๐จ ๐‘จ:
โ†ป
๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ“
โ†บ
๐‘ด๐‘จ
๐‘ฉ
๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘จ = ๐Ÿ๐ŸŽ. ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘ช = ๐Ÿ’๐Ÿ
๐๐ฎ๐๐จ ๐‘ฉ:
โ†บ
๐Ÿ—๐ŸŽ
โ†ป
๐Ÿ—๐ŸŽ
๐‘ช
๐‘ช
๐‘ฝ๐‘ช๐‘ฉ = ๐Ÿ๐Ÿ—
๐๐ฎ๐๐จ ๐‘ช:
๐‘ด๐‘จ = ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ. (โ†บ)
๐‘จ = ๐Ÿ—. ๐Ÿ•๐Ÿ“ ๐ค. โ†‘
๐‘ฉ = ๐Ÿ”๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐ค. โ†‘
๐‘ช = ๐Ÿ๐Ÿ— ๐ค. โ†‘
๐‘จ๐‘ฏ = ๐ŸŽ ๐ค.
๐‘ฌ, ๐‘ฐ
๐’˜ = ๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ
๐‘ช
๐’™
๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ
๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ
๐‘จ
๐‘ฉ ๐‘ฌ, ๐Ÿ๐‘ฐ
๐‘ท = ๐Ÿ’๐ŸŽ ๐ค
๐Ÿ•. ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ
๐Ÿ”๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐Ÿ—
๐Ÿ—. ๐Ÿ•๐Ÿ“
โ†บ
๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ“
+โ†บ โˆ‘๐‘ด = ๐ŸŽ. (๐Ž๐Š)
+โ†‘ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฝ = ๐ŸŽ. (๐Ž๐Š)
๐‘ซ๐‘ญ๐‘ช
(๐ค)
๐Ÿ—. ๐Ÿ•๐Ÿ“
๐Ÿ๐ŸŽ. ๐Ÿ๐Ÿ“
+
๐Ÿ’. ๐Ÿ–๐Ÿ•๐Ÿ“
๐Ÿ’๐Ÿ
โˆ’
๐Ÿ๐Ÿ”
+
๐Ÿ๐Ÿ’
๐Ÿ๐Ÿ—
โˆ’
๐‘ซ๐‘ด๐‘ญ
๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ
๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ“
๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“๐Ÿ
๐Ÿ—๐ŸŽ
+
โˆ’
โˆ’
๐Ÿ. ๐Ÿ‘๐Ÿ’ ๐Ÿ”. ๐Ÿ“๐Ÿ—
๐Ÿ๐Ÿ”๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ“
+
๐Ÿ. ๐Ÿ‘๐Ÿ‘
๐‘น๐‘ฌ๐‘จ๐‘ช๐‘ช๐‘ฐ๐‘ถ๐‘ต๐‘ฌ๐‘บ
ACELERACIร“N DE LA DISTRIBUCIร“N
Es posible acelerar el proceso de distribuciรณn de varias
maneras.
Por ejemplo, sea una viga empotrada-articulada:
๐‘—
โ†บ
๐‘ด๐’Š๐’‹
๐‘ฝ๐’‹๐’Š
๐’™
Utilizando el mรฉtodo de doble integraciรณn, se obtiene
que
๐‘ด๐’Š๐’‹ =
๐Ÿ‘๐‘ฌ๐‘ฐ
๐‘ณ
๐œฝ (โ†บ).
Observamos que, al cambiar el empotramiento de la
derecha por un apoyo articulado, la viga ha perdido un
75% de su rigidez a la flexiรณn:
๐‘ฒโ€ฒ๐’Š๐’‹ =
๐Ÿ‘๐‘ฌ๐‘ฐ
๐‘ณ
.
Si usamos esta rigidez en el proceso de Cross, durante
la distribuciรณn ya no serรก necesario transmitir
momentos al apoyo articulado ya que el factor de
transporte es cero.
Asimismo, el FEM que usemos corresponderรก al de una
viga empotrada-articulada.
EJEMPLO 7 Determine las reacciones, el DFC
y el DMF de la viga mostrada usando el
mรฉtodo de Cross con aceleraciรณn de la
distribuciรณn.
๐‘ฌ, ๐‘ฐ
๐’˜ = ๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ
๐‘ช
๐’™
๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ
๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ
๐‘จ
๐‘ฉ ๐‘ฌ, ๐Ÿ๐‘ฐ
SOLUCIร“N
Rigideces a la flexiรณn.
๐‘ฒ๐‘จ๐‘ฉ =
๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ
๐Ÿ๐Ÿ“
.
๐‘ท = ๐Ÿ’๐ŸŽ ๐ค
๐Ÿ•. ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ
๐‘ฒโ€ฒ๐‘ฉ๐‘ช =
๐Ÿ‘๐‘ฌ(๐Ÿ๐‘ฐ)
๐Ÿ๐Ÿ“
=
๐Ÿ”๐‘ฌ๐‘ฐ
๐Ÿ๐Ÿ“
.
Factores de distribuciรณn.
NUDO A
๐‘ญ๐‘ซ๐‘จ๐‘ฉ = ๐ŸŽ.
NUDO B
๐‘ญ๐‘ซ๐‘ฉ๐‘จ =
๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ
๐Ÿ๐Ÿ“
๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ
๐Ÿ๐Ÿ“
+
๐Ÿ”๐‘ฌ๐‘ฐ
๐Ÿ๐Ÿ“
= ๐ŸŽ. ๐Ÿ’.
๐‘ญ๐‘ซ๐‘ฉ๐‘ช =
๐Ÿ”๐‘ฌ๐‘ฐ
๐Ÿ๐Ÿ“
๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ
๐Ÿ๐Ÿ“
+
๐Ÿ”๐‘ฌ๐‘ฐ
๐Ÿ๐Ÿ“
= ๐ŸŽ. ๐Ÿ”.
Obs.:Note que la suma de los FD es igual a 1.
NUDO C
๐‘ญ๐‘ซ๐‘ช๐‘ฉ = ๐Ÿ.
FEM
๐‘ฌ, ๐‘ฐ
๐’˜ = ๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ
๐‘ช
๐’™
๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ
๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ
๐‘จ
๐‘ฉ
๐‘ฌ, ๐Ÿ๐‘ฐ
๐‘ท = ๐Ÿ’๐ŸŽ ๐ค
๐Ÿ•. ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ
๐‘ด๐‘จ๐‘ฉ
๐ŸŽ
=
๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ
๐Ÿ๐Ÿ
= ๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ ๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ.
๐‘ด๐‘ฉ๐‘จ
๐ŸŽ
= โˆ’
๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ
๐Ÿ๐Ÿ
= โˆ’๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ ๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ.
โ†บ
โ†ป
โ†บ
๐‘ด๐‘ฉ๐‘ช
๐ŸŽ
=
๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ
๐Ÿ–
+
๐Ÿ‘ ๐Ÿ’๐ŸŽ ๐Ÿ๐Ÿ“
๐Ÿ๐Ÿ”
= ๐Ÿ๐Ÿ”๐Ÿ–. ๐Ÿ•๐Ÿ“ ๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ.
๐‘ด๐‘จ๐‘ฉ
๐ŸŽ ๐‘ด๐‘ฉ๐‘จ
๐ŸŽ
๐‘ด๐‘ฉ๐‘ช
๐ŸŽ
Distribuciรณn de momentos
De las tablas de FEM obtenemos que
๐‘ด๐‘ช๐‘ฉ
๐ŸŽ
= ๐ŸŽ.
Nudos ๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ช
Barras ๐‘จ๐‘ฉ ๐‘ฉ๐‘จ ๐‘ฉ๐‘ช ๐‘ช๐‘ฉ
FD ๐ŸŽ ๐ŸŽ. ๐Ÿ’ ๐ŸŽ. ๐Ÿ” ๐Ÿ
FEM ๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐Ÿ”๐Ÿ–. ๐Ÿ•๐Ÿ“ ๐ŸŽ
โˆ’๐Ÿ“๐Ÿ. ๐Ÿ“
M (Cross) ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ—๐ŸŽ ๐Ÿ—๐ŸŽ ๐ŸŽ
โˆ’๐Ÿ•๐Ÿ–. ๐Ÿ•๐Ÿ“
โˆ’๐Ÿ๐Ÿ”. ๐Ÿ๐Ÿ“
๐‘ฌ, ๐‘ฐ
๐’˜ = ๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ
๐‘ช
๐’™
๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ
๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ
๐‘จ
๐‘ฉ ๐‘ฌ, ๐Ÿ๐‘ฐ
๐‘ท = ๐Ÿ’๐ŸŽ ๐ค
๐Ÿ•. ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ
๐Ÿ”๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐Ÿ—
๐Ÿ—. ๐Ÿ•๐Ÿ“
โ†บ
๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ“
+โ†บ โˆ‘๐‘ด = ๐ŸŽ. (๐Ž๐Š)
+โ†‘ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฝ = ๐ŸŽ. (๐Ž๐Š)
๐‘ซ๐‘ญ๐‘ช
(๐ค)
๐Ÿ—. ๐Ÿ•๐Ÿ“
๐Ÿ๐ŸŽ. ๐Ÿ๐Ÿ“
+
๐Ÿ’. ๐Ÿ–๐Ÿ•๐Ÿ“
๐Ÿ’๐Ÿ
โˆ’
๐Ÿ๐Ÿ”
+
๐Ÿ๐Ÿ’
๐Ÿ๐Ÿ—
โˆ’
๐‘ซ๐‘ด๐‘ญ
๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ
๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ“
๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“๐Ÿ
๐Ÿ—๐ŸŽ
+
โˆ’
โˆ’
๐Ÿ. ๐Ÿ‘๐Ÿ’ ๐Ÿ”. ๐Ÿ“๐Ÿ—
๐Ÿ๐Ÿ”๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ“
+
๐Ÿ. ๐Ÿ‘๐Ÿ‘
๐‘น๐‘ฌ๐‘จ๐‘ช๐‘ช๐‘ฐ๐‘ถ๐‘ต๐‘ฌ๐‘บ
EJEMPLO 8 Determine las reacciones, el DFC
y el DMF de la viga mostrada usando el
mรฉtodo de Cross.
๐‘ฌ, ๐‘ฐ
๐’˜ = ๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ
๐‘ช
๐’™
๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ
๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ
๐‘จ
๐‘ฉ ๐‘ฌ, ๐‘ฐ
SOLUCIร“N
Rigideces a la flexiรณn.
๐‘ฒ๐‘จ๐‘ฉ =
๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ
๐Ÿ๐Ÿ“
. ๐‘ฒโ€ฒ๐‘ฉ๐‘ช =
๐Ÿ‘๐‘ฌ๐‘ฐ
๐Ÿ๐Ÿ“
.
Factores de distribuciรณn.
NUDO A
๐‘ญ๐‘ซ๐‘จ๐‘ฉ = ๐ŸŽ.
NUDO B
๐‘ญ๐‘ซ๐‘ฉ๐‘จ =
๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ
๐Ÿ๐Ÿ“
๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ
๐Ÿ๐Ÿ“
+
๐Ÿ‘๐‘ฌ๐‘ฐ
๐Ÿ๐Ÿ“
=
๐Ÿ’
๐Ÿ•
.
๐‘ญ๐‘ซ๐‘ฉ๐‘ช =
๐Ÿ‘๐‘ฌ๐‘ฐ
๐Ÿ๐Ÿ“
๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ
๐Ÿ๐Ÿ“
+
๐Ÿ‘๐‘ฌ๐‘ฐ
๐Ÿ๐Ÿ“
=
๐Ÿ‘
๐Ÿ•
.
Obs.:Note que la suma de los FD es igual a 1.
NUDO C
๐‘ญ๐‘ซ๐‘ช๐‘ฉ = ๐Ÿ.
โ†บ๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ
FEM
๐‘ด๐‘จ๐‘ฉ
๐ŸŽ
=
๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ
๐Ÿ๐Ÿ
= ๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ ๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ.
๐‘ด๐‘ฉ๐‘จ
๐ŸŽ
= โˆ’
๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ
๐Ÿ๐Ÿ
= โˆ’๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ ๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ.
๐‘ด๐‘ฉ๐‘ช
๐ŸŽ
=
๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ
๐Ÿ–
= ๐Ÿ“๐Ÿ”. ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ.
Distribuciรณn de momentos
De las tablas de FEM obtenemos que
๐‘ด๐‘ช๐‘ฉ
๐ŸŽ
= ๐ŸŽ.
Nudos ๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ช
Barras ๐‘จ๐‘ฉ ๐‘ฉ๐‘จ ๐‘ฉ๐‘ช ๐‘ช๐‘ฉ
FD ๐ŸŽ ๐Ÿ’/๐Ÿ• ๐Ÿ‘/๐Ÿ• ๐Ÿ
FEM ๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ ๐Ÿ“๐Ÿ”. ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐ŸŽ
๐Ÿ”. ๐Ÿ’๐Ÿ‘
M (Cross) ๐Ÿ’๐ŸŽ. ๐Ÿ•๐Ÿ โˆ’๐Ÿ‘๐Ÿ. ๐ŸŽ๐Ÿ– ๐Ÿ”๐Ÿ. ๐ŸŽ๐Ÿ• ๐ŸŽ
๐Ÿ’. ๐Ÿ–๐Ÿ
๐Ÿ‘. ๐Ÿ๐Ÿ
๐‘ฌ, ๐‘ฐ
๐’˜ = ๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ
๐‘ช
๐’™
๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ
๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ
๐‘จ
๐‘ฉ ๐‘ฌ, ๐‘ฐ
๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ
โ†บ
๐‘ด๐‘จ๐‘ฉ
๐ŸŽ
โ†ป
โ†บ
๐‘ด๐‘ฉ๐‘จ
๐ŸŽ
๐‘ด๐‘ฉ๐‘ช
๐ŸŽ
โ†บ
(โˆ’๐Ÿ‘๐ŸŽ)
๐’˜ = ๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ
๐๐š๐ซ๐ซ๐š ๐‘จ๐‘ฉ:
โ†บ
๐Ÿ’๐ŸŽ. ๐Ÿ•๐Ÿ
โ†ป
๐Ÿ‘๐Ÿ. ๐ŸŽ๐Ÿ–
๐’˜ = ๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ
๐๐š๐ซ๐ซ๐š ๐‘ฉ๐‘ช:
โ†บ
๐Ÿ”๐Ÿ. ๐ŸŽ๐Ÿ•
๐‘ฝ๐‘จ๐‘ฉ ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘จ
๐‘จ ๐‘ฝ๐‘จ๐‘ฉ
๐๐ฎ๐๐จ ๐‘จ:
โ†ป
๐Ÿ’๐ŸŽ. ๐Ÿ•๐Ÿ
โ†บ
๐‘ด๐‘จ
๐‘ฉ
๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘จ
๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘ช
๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘ช
๐๐ฎ๐๐จ ๐‘ฉ:
โ†บ
๐Ÿ‘๐Ÿ. ๐ŸŽ๐Ÿ–
โ†ป
๐Ÿ”๐Ÿ. ๐ŸŽ๐Ÿ•
๐‘ฝ๐‘ช๐‘ฉ
๐‘ช
๐‘ช
๐‘ฝ๐‘ช๐‘ฉ
๐๐ฎ๐๐จ ๐‘ช:
๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ
๐‘ฌ, ๐‘ฐ
๐’˜ = ๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ
๐‘ช
๐’™
๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ
๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ
๐‘จ
๐‘ฉ ๐‘ฌ, ๐‘ฐ
โ†บ๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ
โ†บ
๐Ÿ‘๐ŸŽ
๐’˜ = ๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ
๐๐š๐ซ๐ซ๐š ๐‘จ๐‘ฉ:
โ†บ
๐Ÿ’๐ŸŽ. ๐Ÿ•๐Ÿ
โ†ป
๐Ÿ‘๐Ÿ. ๐ŸŽ๐Ÿ–
๐‘ฝ๐‘จ๐‘ฉ ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘จ
๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ
+โ†บ โˆ‘๐‘ด๐‘จ = ๐ŸŽ:
๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘จ = ๐Ÿ๐Ÿ’. ๐Ÿ‘๐Ÿ”
+โ†‘ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฝ = ๐ŸŽ: ๐‘ฝ๐‘จ๐‘ฉ + ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘จ โˆ’ ๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ“ = ๐ŸŽ
๐‘ฝ๐‘จ๐‘ฉ = ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ”๐Ÿ’
๐’™
Seccionando:
โ†บ
๐Ÿ’๐ŸŽ. ๐Ÿ•๐Ÿ
๐‘ฝ๐‘จ๐‘ฉ = ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ”๐Ÿ’
๐’™
โ†บ
๐‘ด ๐’™
๐’˜ = ๐Ÿ
+โ†บ โˆ‘๐‘ด = ๐ŸŽ: ๐‘ด ๐’™ +
๐Ÿ ๐’™ ๐Ÿ
๐Ÿ
+ ๐Ÿ’๐ŸŽ. ๐Ÿ•๐Ÿ โˆ’ ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ”๐Ÿ’ ๐’™ = ๐ŸŽ
๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘จ ๐Ÿ๐Ÿ“ โˆ’ ๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ“
๐Ÿ๐Ÿ“
๐Ÿ
+ ๐Ÿ’๐ŸŽ. ๐Ÿ•๐Ÿ โˆ’ ๐Ÿ‘๐Ÿ. ๐ŸŽ๐Ÿ– = ๐ŸŽ
๐‘ด ๐’™ = โˆ’๐’™๐Ÿ + ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ”๐Ÿ’๐’™ โˆ’ ๐Ÿ’๐ŸŽ. ๐Ÿ•๐Ÿ
๐‘ฝ ๐’™
+โ†‘ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฝ = ๐ŸŽ: ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ”๐Ÿ’ โˆ’ ๐Ÿ๐’™ โˆ’ ๐‘ฝ ๐’™ = ๐ŸŽ
๐‘ฝ ๐’™ = โˆ’๐Ÿ๐’™ + ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ”๐Ÿ’
โˆ’๐Ÿ๐’™๐ฆรก๐ฑ + ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ”๐Ÿ’ = ๐ŸŽ โ†’ ๐’™๐ฆรก๐ฑ = ๐Ÿ•. ๐Ÿ–๐Ÿ ๐ฆ.
๐‘ด๐’Žรก๐’™ = ๐‘ด ๐Ÿ•. ๐Ÿ–๐Ÿ = โˆ’ ๐Ÿ•. ๐Ÿ–๐Ÿ ๐Ÿ + ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ”๐Ÿ’ ๐Ÿ•. ๐Ÿ–๐Ÿ โˆ’ ๐Ÿ’๐ŸŽ. ๐Ÿ•๐Ÿ
๐‘ด๐’Žรก๐’™ = ๐Ÿ๐ŸŽ. ๐Ÿ’๐Ÿ’
๐’™
๐ŸŽ โ‰ค ๐’™ โ‰ค ๐Ÿ๐Ÿ“.
โˆ’๐’™๐Ÿ,๐Ÿ
๐Ÿ
+ ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ”๐Ÿ’๐’™๐Ÿ,๐Ÿ โˆ’ ๐Ÿ’๐ŸŽ. ๐Ÿ•๐Ÿ = ๐ŸŽ
๐’™๐Ÿ = ๐Ÿ‘. ๐Ÿ‘๐ŸŽ. ๐’™๐Ÿ = ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ‘๐Ÿ’.
+โ†บ โˆ‘๐‘ด๐‘ฉ = ๐ŸŽ:
๐‘ฝ๐‘ช๐‘ฉ = ๐Ÿ๐ŸŽ. ๐Ÿ—๐Ÿ‘
+โ†‘ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฝ = ๐ŸŽ: ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘ช + ๐‘ฝ๐‘ช๐‘ฉ โˆ’ ๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ“ = ๐ŸŽ
๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘ช = ๐Ÿ๐Ÿ—. ๐ŸŽ๐Ÿ•
Seccionando:
โ†บ
๐Ÿ”๐Ÿ. ๐ŸŽ๐Ÿ•
๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘ช = ๐Ÿ๐Ÿ—. ๐ŸŽ๐Ÿ•
๐’™
โ†บ
๐‘ด ๐’™
๐’˜ = ๐Ÿ
๐‘ฝ๐‘ช๐‘ฉ ๐Ÿ๐Ÿ“ โˆ’ ๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ“
๐Ÿ๐Ÿ“
๐Ÿ
+ ๐Ÿ”๐Ÿ. ๐ŸŽ๐Ÿ• = ๐ŸŽ
๐‘ฝ ๐’™
+โ†‘ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฝ = ๐ŸŽ: ๐Ÿ๐Ÿ—. ๐ŸŽ๐Ÿ• โˆ’ ๐Ÿ๐’™ โˆ’ ๐‘ฝ ๐’™ = ๐ŸŽ
๐‘ฝ ๐’™ = โˆ’๐Ÿ๐’™ + ๐Ÿ๐Ÿ—. ๐ŸŽ๐Ÿ•
โˆ’๐Ÿ๐’™๐ฆรก๐ฑ + ๐Ÿ๐Ÿ—. ๐ŸŽ๐Ÿ• = ๐ŸŽ โ†’ ๐’™๐ฆรก๐ฑ = ๐Ÿ—. ๐Ÿ“๐Ÿ’ ๐ฆ.
๐’™
๐ŸŽ โ‰ค ๐’™ โ‰ค ๐Ÿ๐Ÿ“.
๐’˜ = ๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ
๐๐š๐ซ๐ซ๐š ๐‘ฉ๐‘ช:
โ†บ
๐Ÿ”๐Ÿ. ๐ŸŽ๐Ÿ•
๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘ช
๐‘ฝ๐‘ช๐‘ฉ
๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ
๐’™
+โ†บ โˆ‘๐‘ด = ๐ŸŽ: ๐‘ด ๐’™ +
๐Ÿ ๐’™ ๐Ÿ
๐Ÿ
+ ๐Ÿ”๐Ÿ. ๐ŸŽ๐Ÿ• โˆ’ ๐Ÿ๐Ÿ—. ๐ŸŽ๐Ÿ• ๐’™ = ๐ŸŽ
๐‘ด ๐’™ = โˆ’๐’™๐Ÿ + ๐Ÿ๐Ÿ—. ๐ŸŽ๐Ÿ•๐’™ โˆ’ ๐Ÿ”๐Ÿ. ๐ŸŽ๐Ÿ•
๐‘ด๐ฆรก๐ฑ = ๐‘ด ๐Ÿ—. ๐Ÿ“๐Ÿ’ = โˆ’ ๐Ÿ—. ๐Ÿ“๐Ÿ’ ๐Ÿ + ๐Ÿ๐Ÿ—. ๐ŸŽ๐Ÿ• ๐Ÿ—. ๐Ÿ“๐Ÿ’ โˆ’ ๐Ÿ”๐Ÿ. ๐ŸŽ๐Ÿ•
๐‘ด๐ฆรก๐ฑ = ๐Ÿ๐Ÿ—. ๐Ÿ–๐Ÿ“.
โˆ’๐’™๐Ÿ,๐Ÿ
๐Ÿ
+ ๐Ÿ๐Ÿ—. ๐ŸŽ๐Ÿ•๐’™๐Ÿ,๐Ÿ โˆ’ ๐Ÿ”๐Ÿ. ๐ŸŽ๐Ÿ• = ๐ŸŽ
๐’™๐Ÿ = ๐Ÿ’. ๐ŸŽ๐Ÿ•. ๐’™๐Ÿ = ๐Ÿ๐Ÿ“.
๐๐ฎ๐๐จ ๐‘จ: ๐๐ฎ๐๐จ ๐‘ฉ: ๐๐ฎ๐๐จ ๐‘ช:
๐‘ด๐‘จ = ๐Ÿ’๐ŸŽ. ๐Ÿ•๐Ÿ ๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ. (โ†บ)
๐‘จ = ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ”๐Ÿ’ ๐ค. โ†‘
๐‘ฉ = ๐Ÿ‘๐Ÿ‘. ๐Ÿ’๐Ÿ‘ ๐ค. โ†‘
๐‘ช = ๐Ÿ๐ŸŽ. ๐Ÿ—๐Ÿ‘ ๐ค. โ†‘
๐‘จ๐‘ฏ = ๐ŸŽ ๐ค.
๐‘ฉ
๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘จ = ๐Ÿ๐Ÿ’. ๐Ÿ‘๐Ÿ” ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘ช = ๐Ÿ๐Ÿ—. ๐ŸŽ๐Ÿ•
โ†บ
๐Ÿ‘๐Ÿ. ๐ŸŽ๐Ÿ–
โ†ป
๐Ÿ”๐Ÿ. ๐ŸŽ๐Ÿ•
โ†บ
๐Ÿ‘๐ŸŽ
๐‘ช
๐‘ช
๐‘ฝ๐‘ช๐‘ฉ = ๐Ÿ๐ŸŽ. ๐Ÿ—๐Ÿ‘
๐‘จ ๐‘ฝ๐‘จ๐‘ฉ = ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ”๐Ÿ’
โ†ป
๐Ÿ’๐ŸŽ. ๐Ÿ•๐Ÿ
โ†บ
๐‘ด๐‘จ
๐‘ฌ, ๐‘ฐ
๐’˜ = ๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ
๐‘ช
๐’™
๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ
๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ
๐‘จ
๐‘ฉ ๐‘ฌ, ๐‘ฐ
๐Ÿ‘๐Ÿ‘. ๐Ÿ’๐Ÿ‘ ๐Ÿ๐ŸŽ. ๐Ÿ—๐Ÿ‘
๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ”๐Ÿ’
โ†บ
๐Ÿ’๐ŸŽ. ๐Ÿ•๐Ÿ
+โ†บ โˆ‘๐‘ด = ๐ŸŽ. (๐Ž๐Š)
+โ†‘ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฝ = ๐ŸŽ. (๐Ž๐Š)
๐‘ซ๐‘ญ๐‘ช
(๐ค)
๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ”๐Ÿ’
๐Ÿ๐Ÿ’. ๐Ÿ‘๐Ÿ”
+
๐Ÿ•. ๐Ÿ–๐Ÿ
๐Ÿ๐Ÿ—. ๐ŸŽ๐Ÿ•
โˆ’
+
๐Ÿ๐ŸŽ. ๐Ÿ—๐Ÿ‘
โˆ’
๐Ÿ’๐ŸŽ. ๐Ÿ•๐Ÿ
๐Ÿ๐ŸŽ. ๐Ÿ’๐Ÿ’
๐Ÿ‘๐Ÿ. ๐ŸŽ๐Ÿ–
+
โˆ’ โˆ’
๐Ÿ‘. ๐Ÿ‘๐ŸŽ
๐Ÿ. ๐Ÿ”๐Ÿ”
๐Ÿ๐Ÿ—. ๐Ÿ–๐Ÿ“
+
๐Ÿ’. ๐ŸŽ๐Ÿ•
โ†บ๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ
๐Ÿ—. ๐Ÿ“๐Ÿ’
๐Ÿ”๐Ÿ. ๐ŸŽ๐Ÿ–
๐‘ซ๐‘ด๐‘ญ
๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ
๐‘น๐‘ฌ๐‘จ๐‘ช๐‘ช๐‘ฐ๐‘ถ๐‘ต๐‘ฌ๐‘บ
EJEMPLO 9 Determine las reacciones, el DFC y el DMF
de la viga mostrada usando el mรฉtodo de Cross.
๐‘ฌ, ๐‘ฐ
๐’˜ = ๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ
๐’™
๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ
๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ
๐‘จ
๐‘ฉ ๐‘ฌ, ๐‘ฐ
SOLUCIร“N Ya que el tramo CD es estรกticamente
determinado, entonces podemos considerar a la
siguiente viga mecรกnicamente equivalente:
Rigideces a la flexiรณn.
๐‘ฒ๐‘จ๐‘ฉ =
๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ
๐Ÿ๐Ÿ“
. ๐‘ฒโ€ฒ๐‘ฉ๐‘ช =
๐Ÿ‘๐‘ฌ๐‘ฐ
๐Ÿ๐Ÿ“
.
Factores de distribuciรณn.
NUDO A
๐‘ญ๐‘ซ๐‘จ๐‘ฉ = ๐ŸŽ.
NUDO B
๐‘ญ๐‘ซ๐‘ฉ๐‘จ =
๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ
๐Ÿ๐Ÿ“
๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ
๐Ÿ๐Ÿ“
+
๐Ÿ‘๐‘ฌ๐‘ฐ
๐Ÿ๐Ÿ“
=
๐Ÿ’
๐Ÿ•
.
๐‘ญ๐‘ซ๐‘ฉ๐‘ช =
๐Ÿ‘๐‘ฌ๐‘ฐ
๐Ÿ๐Ÿ“
๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ
๐Ÿ๐Ÿ“
+
๐Ÿ‘๐‘ฌ๐‘ฐ
๐Ÿ๐Ÿ“
=
๐Ÿ‘
๐Ÿ•
.
Obs.:Note que la suma de los FD es igual a 1.
NUDO C
๐‘ญ๐‘ซ๐‘ช๐‘ฉ = ๐Ÿ.
๐‘ช
๐Ÿ๐Ÿ“ ๐ค
๐‘ซ
๐Ÿ ๐Ÿ๐ญ
๐‘ฌ, ๐‘ฐ
๐’˜ = ๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ
๐’™
๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ
๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ
๐‘จ
๐‘ฉ ๐‘ฌ, ๐‘ฐ ๐‘ช
๐Ÿ๐Ÿ“ ๐ค
โ†ป
๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐ค. ๐Ÿ๐ญ
FEM
๐‘ด๐‘จ๐‘ฉ
๐ŸŽ
=
๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ
๐Ÿ๐Ÿ
= ๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ ๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ.
๐‘ด๐‘ฉ๐‘จ
๐ŸŽ
= โˆ’
๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ
๐Ÿ๐Ÿ
= โˆ’๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ ๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ.
๐‘ด๐‘ฉ๐‘ช
๐ŸŽ
=
๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ
๐Ÿ–
= ๐Ÿ“๐Ÿ”. ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ.
Distribuciรณn de momentos
De las tablas de FEM obtenemos que
๐‘ด๐‘ช๐‘ฉ
๐ŸŽ
= ๐ŸŽ.
Nudos ๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ช
Barras ๐‘จ๐‘ฉ ๐‘ฉ๐‘จ ๐‘ฉ๐‘ช ๐‘ช๐‘ฉ
FD ๐ŸŽ ๐Ÿ’/๐Ÿ• ๐Ÿ‘/๐Ÿ• ๐Ÿ
FEM ๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ ๐Ÿ“๐Ÿ”. ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐ŸŽ
M (Cross) ๐Ÿ‘๐Ÿ”. ๐Ÿ’๐Ÿ‘ โˆ’๐Ÿ‘๐Ÿ—. ๐Ÿ”๐Ÿ’ ๐Ÿ‘๐Ÿ—. ๐Ÿ”๐Ÿ’ โˆ’๐Ÿ‘๐ŸŽ
๐‘ฌ, ๐‘ฐ
๐’˜ = ๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ
๐’™
๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ
๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ
๐‘จ ๐‘ฉ
๐‘ฌ, ๐‘ฐ
โ†บ
๐‘ด๐‘จ๐‘ฉ
๐ŸŽ
โ†ป
โ†บ
๐‘ด๐‘ฉ๐‘จ
๐ŸŽ
๐‘ด๐‘ฉ๐‘ช
๐ŸŽ
(+๐Ÿ‘๐ŸŽ)
๐‘ช
๐Ÿ๐Ÿ“ ๐ค
โ†ป
๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐ค. ๐Ÿ๐ญ
โˆ’๐Ÿ‘๐ŸŽ
โˆ’๐Ÿ๐Ÿ“
โˆ’๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ’ โˆ’๐Ÿ. ๐Ÿ”๐Ÿ
โˆ’๐Ÿ. ๐ŸŽ๐Ÿ•
๐‘ฌ, ๐‘ฐ
๐’˜ = ๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ
๐’™
๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ
๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ
๐‘จ
๐‘ฉ ๐‘ฌ, ๐‘ฐ ๐‘ช
๐Ÿ๐Ÿ“ ๐ค
๐‘ซ
๐Ÿ ๐Ÿ๐ญ
๐’˜ = ๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ
๐๐š๐ซ๐ซ๐š ๐‘จ๐‘ฉ:
โ†บ
๐Ÿ‘๐Ÿ”. ๐Ÿ’๐Ÿ‘
โ†ป
๐Ÿ‘๐Ÿ—. ๐Ÿ”๐Ÿ’
๐’˜ = ๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ
๐๐š๐ซ๐ซ๐š ๐‘ฉ๐‘ช:
โ†บ
๐Ÿ‘๐Ÿ—. ๐Ÿ”๐Ÿ’
๐‘ฝ๐‘จ๐‘ฉ ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘จ
๐‘จ ๐‘ฝ๐‘จ๐‘ฉ
๐๐ฎ๐๐จ ๐‘จ:
โ†ป
๐Ÿ‘๐Ÿ”. ๐Ÿ’๐Ÿ‘
โ†บ
๐‘ด๐‘จ
๐‘ฉ
๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘จ
๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘ช
๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘ช
๐๐ฎ๐๐จ ๐‘ฉ:
โ†บ
๐Ÿ‘๐Ÿ—. ๐Ÿ”๐Ÿ’
โ†ป
๐Ÿ‘๐Ÿ—. ๐Ÿ”๐Ÿ’
๐‘ฝ๐‘ช๐‘ฉ
๐‘ช
๐‘ฝ๐‘ช๐‘ฉ
๐๐ฎ๐๐จ ๐‘ช:
๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ
๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ
โ†ป
๐Ÿ‘๐ŸŽ
โ†บ
๐Ÿ‘๐ŸŽ
๐Ÿ๐Ÿ“ ๐ค
๐๐š๐ซ๐ซ๐š ๐‘ช๐‘ซ:
โ†บ
๐Ÿ‘๐ŸŽ
๐Ÿ๐Ÿ“
โ†ป
๐Ÿ‘๐ŸŽ
๐Ÿ๐Ÿ“
๐’˜ = ๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ
๐๐š๐ซ๐ซ๐š ๐‘จ๐‘ฉ:
โ†บ
๐Ÿ‘๐Ÿ”. ๐Ÿ’๐Ÿ‘
โ†ป
๐Ÿ‘๐Ÿ—. ๐Ÿ”๐Ÿ’
๐‘ฝ๐‘จ๐‘ฉ ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘จ
๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ
+โ†บ โˆ‘๐‘ด๐‘จ = ๐ŸŽ:
๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘จ = ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ๐Ÿ
+โ†‘ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฝ = ๐ŸŽ: ๐‘ฝ๐‘จ๐‘ฉ + ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘จ โˆ’ ๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ“ = ๐ŸŽ
๐‘ฝ๐‘จ๐‘ฉ = ๐Ÿ๐Ÿ’. ๐Ÿ•๐Ÿ—
๐’™
Seccionando:
โ†บ
๐Ÿ‘๐Ÿ”. ๐Ÿ’๐Ÿ‘
๐‘ฝ๐‘จ๐‘ฉ = ๐Ÿ๐Ÿ’. ๐Ÿ•๐Ÿ—
๐’™
โ†บ
๐‘ด ๐’™
๐’˜ = ๐Ÿ
+โ†บ โˆ‘๐‘ด = ๐ŸŽ: ๐‘ด ๐’™ +
๐Ÿ ๐’™ ๐Ÿ
๐Ÿ
+ ๐Ÿ‘๐Ÿ”. ๐Ÿ’๐Ÿ‘ โˆ’ ๐Ÿ๐Ÿ’. ๐Ÿ•๐Ÿ— ๐’™ = ๐ŸŽ
๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘จ ๐Ÿ๐Ÿ“ โˆ’ ๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ“
๐Ÿ๐Ÿ“
๐Ÿ
+ ๐Ÿ‘๐Ÿ”. ๐Ÿ’๐Ÿ‘ โˆ’ ๐Ÿ‘๐Ÿ—. ๐Ÿ”๐Ÿ’ = ๐ŸŽ
๐‘ด ๐’™ = โˆ’๐’™๐Ÿ + ๐Ÿ๐Ÿ’. ๐Ÿ•๐Ÿ—๐’™ โˆ’ ๐Ÿ‘๐Ÿ”. ๐Ÿ’๐Ÿ‘
๐‘ฝ ๐’™
+โ†‘ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฝ = ๐ŸŽ: ๐Ÿ๐Ÿ’. ๐Ÿ•๐Ÿ— โˆ’ ๐Ÿ๐’™ โˆ’ ๐‘ฝ ๐’™ = ๐ŸŽ
๐‘ฝ ๐’™ = โˆ’๐Ÿ๐’™ + ๐Ÿ๐Ÿ’. ๐Ÿ•๐Ÿ—
โˆ’๐Ÿ๐’™๐ฆรก๐ฑ + ๐Ÿ๐Ÿ’. ๐Ÿ•๐Ÿ— = ๐ŸŽ โ†’ ๐’™๐ฆรก๐ฑ = ๐Ÿ•. ๐Ÿ’๐ŸŽ ๐ฆ.
๐‘ด๐ฆรก๐ฑ = ๐‘ด ๐Ÿ•. ๐Ÿ’๐ŸŽ = โˆ’ ๐Ÿ•. ๐Ÿ’๐ŸŽ ๐Ÿ + ๐Ÿ๐Ÿ’. ๐Ÿ•๐Ÿ— ๐Ÿ•. ๐Ÿ’๐ŸŽ โˆ’ ๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ’๐Ÿ‘
๐‘ด๐ฆรก๐ฑ = ๐Ÿ๐Ÿ•. ๐Ÿ๐Ÿ”
๐’™
๐ŸŽ โ‰ค ๐’™ โ‰ค ๐Ÿ๐Ÿ“.
โˆ’๐’™๐Ÿ,๐Ÿ
๐Ÿ
+ ๐Ÿ๐Ÿ’. ๐Ÿ•๐Ÿ—๐’™๐Ÿ,๐Ÿ โˆ’ ๐Ÿ‘๐Ÿ”. ๐Ÿ’๐Ÿ‘ = ๐ŸŽ
๐’™๐Ÿ = ๐Ÿ‘. ๐Ÿ๐Ÿ. ๐’™๐Ÿ = ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ”๐Ÿ•.
+โ†บ โˆ‘๐‘ด๐‘ฉ = ๐ŸŽ:
๐‘ฝ๐‘ช๐‘ฉ = ๐Ÿ๐Ÿ’. ๐Ÿ‘๐Ÿ”
+โ†‘ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฝ = ๐ŸŽ: ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘ช + ๐‘ฝ๐‘ช๐‘ฉ โˆ’ ๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ“ = ๐ŸŽ
๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘ช = ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ”๐Ÿ’
Seccionando:
โ†บ
๐Ÿ‘๐Ÿ—. ๐Ÿ”๐Ÿ’
๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘ช = ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ”๐Ÿ’
๐’™
โ†บ
๐‘ด ๐’™
๐’˜ = ๐Ÿ
๐‘ฝ๐‘ช๐‘ฉ ๐Ÿ๐Ÿ“ โˆ’ ๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ“
๐Ÿ๐Ÿ“
๐Ÿ
+ ๐Ÿ‘๐Ÿ—. ๐Ÿ”๐Ÿ’ โˆ’ ๐Ÿ‘๐ŸŽ = ๐ŸŽ
๐‘ฝ ๐’™
+โ†‘ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฝ = ๐ŸŽ: ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ”๐Ÿ’ โˆ’ ๐Ÿ๐’™ โˆ’ ๐‘ฝ ๐’™ = ๐ŸŽ
๐‘ฝ ๐’™ = โˆ’๐Ÿ๐’™ + ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ”๐Ÿ’
โˆ’๐Ÿ๐’™๐ฆรก๐ฑ + ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ”๐Ÿ’ = ๐ŸŽ โ†’ ๐’™๐ฆรก๐ฑ = ๐Ÿ•. ๐Ÿ—๐Ÿ ๐ฆ.
๐’™
๐ŸŽ โ‰ค ๐’™ โ‰ค ๐Ÿ๐Ÿ“.
๐’˜ = ๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ
๐๐š๐ซ๐ซ๐š ๐‘ฉ๐‘ช:
โ†บ
๐Ÿ‘๐Ÿ—. ๐Ÿ”๐Ÿ’
๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘ช
๐‘ฝ๐‘ช๐‘ฉ
๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ
๐’™
+โ†บ โˆ‘๐‘ด = ๐ŸŽ: ๐‘ด ๐’™ +
๐Ÿ ๐’™ ๐Ÿ
๐Ÿ
+ ๐Ÿ‘๐Ÿ—. ๐Ÿ•๐Ÿ’ โˆ’ ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ”๐Ÿ’ ๐’™ = ๐ŸŽ
๐‘ด ๐’™ = โˆ’๐’™๐Ÿ + ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ”๐Ÿ’๐’™ โˆ’ ๐Ÿ‘๐Ÿ—. ๐Ÿ•๐Ÿ’
๐‘ด๐ฆรก๐ฑ = ๐‘ด ๐Ÿ•. ๐Ÿ—๐Ÿ = โˆ’ ๐Ÿ•. ๐Ÿ—๐Ÿ ๐Ÿ + ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ”๐Ÿ’ ๐Ÿ•. ๐Ÿ—๐Ÿ โˆ’ ๐Ÿ‘๐Ÿ—. ๐Ÿ•๐Ÿ’
๐‘ด๐ฆรก๐ฑ = ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ’๐ŸŽ.
โˆ’๐’™๐Ÿ,๐Ÿ
๐Ÿ
+ ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ”๐Ÿ’๐’™๐Ÿ,๐Ÿ โˆ’ ๐Ÿ‘๐Ÿ—. ๐Ÿ•๐Ÿ’ = ๐ŸŽ
๐’™๐Ÿ = ๐Ÿ‘. ๐Ÿ๐Ÿ—. ๐’™๐Ÿ = ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ’๐Ÿ“.
โ†ป
๐Ÿ‘๐ŸŽ
๐๐ฎ๐๐จ ๐‘จ:
๐‘ด๐‘จ = ๐Ÿ‘๐Ÿ”. ๐Ÿ’๐Ÿ‘ ๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ. (โ†บ)
๐‘จ = ๐Ÿ๐Ÿ’. ๐Ÿ•๐Ÿ— ๐ค. โ†‘
๐‘ฉ = ๐Ÿ‘๐ŸŽ. ๐Ÿ–๐Ÿ“ ๐ค. โ†‘
๐‘ช = ๐Ÿ๐Ÿ—. ๐Ÿ‘๐Ÿ” ๐ค. โ†‘
๐‘จ๐‘ฏ = ๐ŸŽ ๐ค.
๐‘จ ๐‘ฝ๐‘จ๐‘ฉ = ๐Ÿ๐Ÿ’. ๐Ÿ•๐Ÿ—
โ†ป
๐Ÿ‘๐Ÿ”. ๐Ÿ’๐Ÿ‘
โ†บ
๐‘ด๐‘จ
๐‘ฉ
๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ๐Ÿ ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘ช
๐๐ฎ๐๐จ ๐‘ฉ:
โ†บ
๐Ÿ‘๐Ÿ—. ๐Ÿ”๐Ÿ’
โ†ป
๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ”๐Ÿ’
๐‘ช
๐Ÿ๐Ÿ’. ๐Ÿ‘๐Ÿ”
๐๐ฎ๐๐จ ๐‘ช:
โ†บ
๐Ÿ‘๐ŸŽ
โ†ป
๐Ÿ‘๐ŸŽ
๐Ÿ๐Ÿ“
๐‘ฌ, ๐‘ฐ
๐’˜ = ๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ
๐‘ช
๐’™
๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ
๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ
๐‘จ
๐‘ฉ ๐‘ฌ, ๐‘ฐ
๐Ÿ‘๐ŸŽ. ๐Ÿ–๐Ÿ“ ๐Ÿ๐Ÿ—. ๐Ÿ‘๐Ÿ”
๐Ÿ๐Ÿ’. ๐Ÿ•๐Ÿ—
โ†บ
๐Ÿ‘๐Ÿ”. ๐Ÿ’๐Ÿ‘
+โ†บ โˆ‘๐‘ด = ๐ŸŽ. (๐Ž๐Š)
+โ†‘ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฝ = ๐ŸŽ. (๐Ž๐Š)
๐‘ซ๐‘ญ๐‘ช
(๐ค)
๐Ÿ๐Ÿ’. ๐Ÿ•๐Ÿ—
๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ๐Ÿ
+
๐Ÿ•. ๐Ÿ’๐ŸŽ
โˆ’
+
๐Ÿ๐Ÿ’. ๐Ÿ‘๐Ÿ”
โˆ’
๐Ÿ‘๐Ÿ”. ๐Ÿ’๐Ÿ‘
๐Ÿ๐Ÿ•. ๐Ÿ๐Ÿ”
๐Ÿ‘๐Ÿ—. ๐Ÿ”๐Ÿ’
+
โˆ’ โˆ’
๐Ÿ‘. ๐Ÿ๐Ÿ
๐Ÿ‘. ๐Ÿ‘๐Ÿ‘
๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ’๐ŸŽ
+
๐Ÿ‘. ๐Ÿ๐Ÿ—
๐Ÿ•. ๐Ÿ—๐Ÿ
๐‘ซ๐‘ด๐‘ญ
๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ
๐Ÿ๐Ÿ“ ๐ค
๐‘ซ
๐Ÿ ๐Ÿ๐ญ
๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ”๐Ÿ’
๐Ÿ๐Ÿ“
+
๐Ÿ‘๐ŸŽ
๐Ÿ. ๐Ÿ“๐Ÿ“
โˆ’
๐‘น๐‘ฌ๐‘จ๐‘ช๐‘ช๐‘ฐ๐‘ถ๐‘ต๐‘ฌ๐‘บ
PROCEDIMIENTO PARA EL Mร‰TODO CROSS EN
Pร“RTICOS (SIN DESPLAZAMIENTO)
Si los nudos del pรณrtico son no desplazables (considรฉrese EA
= โˆž y exclรบyase a los voladizos), entonces podemos seguir
el siguiente procedimiento:
1.- Determinar la rigidez a la flexiรณn de todas las barras.
2.- Determinar los factores de distribuciรณn nudo a nudo.
3.- Considerar inicialmente que todos los nudos estรกn
empotrados, excepto en caso de usar un proceso acelerado.
Esto permitirรก calcular los FEM en los extremos de todas las
barras.
4.- Los nudos estarรกn desequilibrados al inicio. Se buscarรก
equilibrarlos hasta lograr el nivel de precisiรณn deseado
usando el proceso de distribuciรณn de momentos utilizando
una tabla.
En los siguientes ejemplos, se observarรก el desarrollo es
este procedimiento.
EJEMPLO 10 Determine las reacciones, el DFN, DFC y el DMF de la viga mostrada usando el
mรฉtodo de Cross. Considere ๐‘ฌ = ๐Ÿ๐Ÿ— ๐ŸŽ๐ŸŽ๐ŸŽ ๐ค๐ฌ๐ข en todas las barras y, ademรกs, EA=โˆž.
๐‘ฐ = ๐Ÿ๐Ÿ”๐ŸŽ๐ŸŽ ๐ข๐ง๐Ÿ’
๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ
๐‘ฌ
๐Ÿ’๐ŸŽ ๐ค
๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐Ÿ๐ญ ๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐Ÿ๐ญ
๐‘ฐ = ๐Ÿ๐Ÿ”๐ŸŽ๐ŸŽ ๐ข๐ง๐Ÿ’
๐‘ฐ
=
๐Ÿ–๐ŸŽ๐ŸŽ
๐ข๐ง
๐Ÿ’
๐‘ฐ
=
๐Ÿ–๐ŸŽ๐ŸŽ
๐ข๐ง
๐Ÿ’
๐Ÿ๐ŸŽ ๐Ÿ๐ญ
๐Ÿ๐ŸŽ ๐Ÿ๐ญ
๐‘จ ๐‘ฉ
๐‘ช
๐‘ซ
SOLUCIร“N
Rigideces a la flexiรณn.
๐‘ฒ๐‘จ๐‘ช =
๐Ÿ’๐‘ฌ(๐Ÿ–๐ŸŽ๐ŸŽ)
๐Ÿ๐ŸŽ
.
Factores de distribuciรณn.
NUDO A
๐‘ญ๐‘ซ๐‘จ๐‘ช = ๐ŸŽ.
NUDO C
๐‘ญ๐‘ซ๐‘ช๐‘จ =
๐Ÿ’๐‘ฌ(๐Ÿ–๐ŸŽ๐ŸŽ)
๐Ÿ๐ŸŽ
๐Ÿ’๐‘ฌ(๐Ÿ–๐ŸŽ๐ŸŽ)
๐Ÿ๐ŸŽ
+
๐Ÿ’๐‘ฌ(๐Ÿ๐Ÿ”๐ŸŽ๐ŸŽ)
๐Ÿ‘๐ŸŽ
=
๐Ÿ‘
๐Ÿ•
.
Obs.:Note que la suma de los FD es igual a 1.
NUDO D
๐‘ฒ๐‘ฉ๐‘ซ =
๐Ÿ’๐‘ฌ(๐Ÿ–๐ŸŽ๐ŸŽ)
๐Ÿ๐ŸŽ
.
๐‘ฒ๐‘ช๐‘ซ =
๐Ÿ’๐‘ฌ(๐Ÿ๐Ÿ”๐ŸŽ๐ŸŽ)
๐Ÿ‘๐ŸŽ
. ๐‘ฒ๐‘ซ๐‘ฌ
!
=
๐Ÿ‘๐‘ฌ(๐Ÿ๐Ÿ”๐ŸŽ๐ŸŽ)
๐Ÿ‘๐ŸŽ
.
NUDO B
๐‘ญ๐‘ซ๐‘ฉ๐‘ซ = ๐ŸŽ.
๐‘ญ๐‘ซ๐‘ช๐‘ซ =
๐Ÿ’๐‘ฌ(๐Ÿ๐Ÿ”๐ŸŽ๐ŸŽ)
๐Ÿ‘๐ŸŽ
๐Ÿ’๐‘ฌ(๐Ÿ–๐ŸŽ๐ŸŽ)
๐Ÿ๐ŸŽ
+
๐Ÿ’๐‘ฌ(๐Ÿ๐Ÿ”๐ŸŽ๐ŸŽ)
๐Ÿ‘๐ŸŽ
=
๐Ÿ’
๐Ÿ•
.
๐‘ญ๐‘ซ๐‘ซ๐‘ช =
๐Ÿ’๐‘ฌ(๐Ÿ๐Ÿ”๐ŸŽ๐ŸŽ)
๐Ÿ‘๐ŸŽ
๐Ÿ’๐‘ฌ(๐Ÿ๐Ÿ”๐ŸŽ๐ŸŽ)
๐Ÿ‘๐ŸŽ +
๐Ÿ‘๐‘ฌ(๐Ÿ๐Ÿ”๐ŸŽ๐ŸŽ)
๐Ÿ‘๐ŸŽ +
๐Ÿ’๐‘ฌ(๐Ÿ–๐ŸŽ๐ŸŽ)
๐Ÿ๐ŸŽ
= ๐ŸŽ. ๐Ÿ’.
๐‘ญ๐‘ซ๐‘ซ๐‘ฌ =
๐Ÿ‘๐‘ฌ(๐Ÿ๐Ÿ”๐ŸŽ๐ŸŽ)
๐Ÿ‘๐ŸŽ
๐Ÿ’๐‘ฌ(๐Ÿ๐Ÿ”๐ŸŽ๐ŸŽ)
๐Ÿ‘๐ŸŽ
+
๐Ÿ‘๐‘ฌ(๐Ÿ๐Ÿ”๐ŸŽ๐ŸŽ)
๐Ÿ‘๐ŸŽ
+
๐Ÿ’๐‘ฌ(๐Ÿ–๐ŸŽ๐ŸŽ)
๐Ÿ๐ŸŽ
= ๐ŸŽ. ๐Ÿ‘.
๐‘ญ๐‘ซ๐‘ซ๐‘ฉ =
๐Ÿ’๐‘ฌ(๐Ÿ–๐ŸŽ๐ŸŽ)
๐Ÿ๐ŸŽ
๐Ÿ’๐‘ฌ(๐Ÿ๐Ÿ”๐ŸŽ๐ŸŽ)
๐Ÿ‘๐ŸŽ
+
๐Ÿ‘๐‘ฌ(๐Ÿ๐Ÿ”๐ŸŽ๐ŸŽ)
๐Ÿ‘๐ŸŽ
+
๐Ÿ’๐‘ฌ(๐Ÿ–๐ŸŽ๐ŸŽ)
๐Ÿ๐ŸŽ
= ๐ŸŽ. ๐Ÿ‘.
Obs.:Note que la suma de los FD es igual a 1.
NUDO E
๐‘ญ๐‘ซ๐‘ฌ๐‘ซ = ๐Ÿ.
FEM
๐‘ฐ = ๐Ÿ๐Ÿ”๐ŸŽ๐ŸŽ ๐ข๐ง๐Ÿ’
๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ
๐‘ฌ
๐Ÿ’๐ŸŽ ๐ค
๐‘ฐ = ๐Ÿ๐Ÿ”๐ŸŽ๐ŸŽ ๐ข๐ง๐Ÿ’
๐‘ฐ
=
๐Ÿ–๐ŸŽ๐ŸŽ
๐ข๐ง
๐Ÿ’
๐‘ฐ
=
๐Ÿ–๐ŸŽ๐ŸŽ
๐ข๐ง
๐Ÿ’
๐Ÿ๐ŸŽ ๐Ÿ๐ญ
๐Ÿ๐ŸŽ ๐Ÿ๐ญ
๐‘จ ๐‘ฉ
๐‘ช
๐‘ซ
โ†บ
๐‘ด๐‘ช๐‘ซ
๐ŸŽ
โ†ป
๐‘ด๐‘ซ๐‘ช
๐ŸŽ ๐‘ด๐‘ซ๐‘ฌ
๐ŸŽ
โ†บ
โ†บ
๐‘ด
๐‘จ๐‘ช
๐ŸŽ
โ†ป
๐‘ด
๐‘ช๐‘จ
๐ŸŽ
De las tablas de FEM obtenemos que
๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐Ÿ๐ญ ๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐Ÿ๐ญ
๐‘ด๐‘จ๐‘ช
๐ŸŽ
=
๐Ÿ’๐ŸŽ (๐Ÿ๐ŸŽ)
๐Ÿ–
= ๐Ÿ๐ŸŽ๐ŸŽ ๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ.
๐‘ด๐‘ช๐‘จ
๐ŸŽ
= โˆ’
๐Ÿ’๐ŸŽ ๐Ÿ๐ŸŽ
๐Ÿ–
= โˆ’๐Ÿ๐ŸŽ๐ŸŽ ๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ.
๐‘ด๐‘ช๐‘ซ
๐ŸŽ
=
๐Ÿ ๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐Ÿ
๐Ÿ๐Ÿ
= ๐Ÿ๐Ÿ“๐ŸŽ ๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ.
๐‘ด๐‘ซ๐‘ช
๐ŸŽ
= โˆ’
๐Ÿ ๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐Ÿ
๐Ÿ๐Ÿ
= โˆ’๐Ÿ๐Ÿ“๐ŸŽ ๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ.
๐‘ด๐‘ซ๐‘ฌ
๐ŸŽ
=
๐Ÿ ๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐Ÿ
๐Ÿ–
= ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ.
Distribuciรณn de momentos
Nudos A B C D E
Barras AC BD CA CD DC DB DE ED
FD 0 0 3/7 4/7 0.4 0.3 0.3 1
FEM 100 0 -100 150 -150 0 225 0
-11.25 -15 -30 -22.5 -22.5
-7.5 -15 -20 -10
1.5 2 4 3 3
-0.423 -0.857 -1.143 -0.572
0.086 0.112 0.223 0.171 0.172
-0.024 -0.048 -0.064 -0.032
0.005 0.013 0.010 0.010
M (Cross) 92.1 -9.7 -115.9 115.9 -186.4 -19.3 205.7 0
๐Ÿ’๐ŸŽ ๐ค
๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ
โ†บ
๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ—
โ†ป
๐Ÿ๐Ÿ–๐Ÿ”. ๐Ÿ’
๐‘ฝ๐‘ช๐‘ซ
๐‘ฝ๐‘ซ๐‘ช
๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ
โ†บ
๐Ÿ๐ŸŽ๐Ÿ“. ๐Ÿ•
๐‘ฝ๐‘ซ๐‘ฌ
๐‘ฝ๐‘ฌ๐‘ซ
โ†บ
๐Ÿ—๐Ÿ. ๐Ÿ
โ†ป
๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ—
๐‘ฝ๐‘จ๐‘ช
๐‘ฝ๐‘ช๐‘จ
๐Ÿ—. ๐Ÿ•
โ†ป
๐Ÿ๐Ÿ—. ๐Ÿ‘
๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘ซ
๐‘ฝ๐‘ซ๐‘ฉ
โ†ป
๐‘ต๐‘ช๐‘ซ
๐‘ต๐‘ซ๐‘ช
๐‘ต๐‘ซ๐‘ฌ
๐‘ต๐‘ฌ๐‘ซ
๐‘ต๐‘ช๐‘จ
๐‘ต๐‘ซ๐‘ฉ
๐‘ต๐‘จ๐‘ช
๐‘ต๐‘ฉ๐‘ซ
๐๐š๐ซ๐ซ๐š ๐‘ช๐‘ซ: ๐๐š๐ซ๐ซ๐š ๐‘ซ๐‘ฌ:
๐๐š๐ซ๐ซ๐š ๐‘จ๐‘ช: ๐๐š๐ซ๐ซ๐š ๐‘ฉ๐‘ซ:
๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ—
๐‘ฝ๐‘ช๐‘ซ
๐Ÿ๐ŸŽ๐Ÿ“. ๐Ÿ•
๐‘ฝ๐‘ซ๐‘ฌ
๐‘ฝ๐‘ช๐‘จ
๐Ÿ๐Ÿ—. ๐Ÿ‘
๐‘ฝ๐‘ซ๐‘ฉ
๐‘ต๐‘ช๐‘ซ
๐‘ต๐‘ซ๐‘ฌ
๐‘ต๐‘ช๐‘จ
๐‘ต๐‘ซ๐‘ฉ
โ†ป
โ†บ
๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ—
๐๐ฎ๐๐จ ๐‘ช: ๐๐ฎ๐๐จ ๐‘ซ:
โ†ป
โ†บ
๐Ÿ๐Ÿ–๐Ÿ”. ๐Ÿ’
๐‘ฝ๐‘ซ๐‘ช
๐‘ต๐‘ซ๐‘ช
โ†บ ๐‘ฌ
๐๐ฎ๐๐จ ๐‘ฌ:
๐‘ฌ๐‘ฝ
๐‘ฌ๐‘ฏ
๐‘ฝ๐‘ฌ๐‘ซ
๐‘ต๐‘ฌ๐‘ซ
๐๐ฎ๐๐จ ๐‘จ:
๐Ÿ—๐Ÿ. ๐Ÿ
๐‘ฝ๐‘จ๐‘ช
๐‘ต๐‘จ๐‘ช
โ†ป
๐‘จ๐‘ฝ
๐‘จ๐‘ฏ
โ†บ
๐‘ด๐‘จ
๐๐ฎ๐๐จ ๐‘ฉ:
๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘ซ
๐‘ต๐‘ฉ๐‘ซ
๐‘ฉ๐‘ฝ
๐‘ฉ๐‘ฏ
โ†บ
๐‘ด๐‘ฉ
๐Ÿ—. ๐Ÿ•
โ†บ
๐๐š๐ซ๐ซ๐š ๐‘ช๐‘ซ:
+โ†บ โˆ‘๐‘ด๐‘ช = ๐ŸŽ:
๐‘ฝ๐‘ซ๐‘ช = ๐Ÿ‘๐Ÿ. ๐Ÿ‘๐Ÿ“
+โ†‘ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฝ = ๐ŸŽ: ๐‘ฝ๐‘ช๐‘ซ + ๐‘ฝ๐‘ซ๐‘ช โˆ’ ๐Ÿ ๐Ÿ‘๐ŸŽ = ๐ŸŽ
๐‘ฝ๐‘ช๐‘ซ = ๐Ÿ๐Ÿ•. ๐Ÿ”๐Ÿ“
๐’™
Seccionando:
โ†บ
๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ—
๐‘ฝ๐‘ช๐‘ซ = ๐Ÿ๐Ÿ•. ๐Ÿ”๐Ÿ“
๐’™
โ†บ
๐‘ด ๐’™
+โ†บ โˆ‘๐‘ด = ๐ŸŽ: ๐‘ด ๐’™ +
๐Ÿ ๐’™ ๐Ÿ
๐Ÿ
+ ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ— โˆ’ ๐Ÿ๐Ÿ•. ๐Ÿ”๐Ÿ“ ๐’™ = ๐ŸŽ
๐‘ฝ๐‘ซ๐‘ช ๐Ÿ‘๐ŸŽ โˆ’ ๐Ÿ ๐Ÿ‘๐ŸŽ
๐Ÿ‘๐ŸŽ
๐Ÿ
+ ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ— โˆ’ ๐Ÿ๐Ÿ–๐Ÿ”. ๐Ÿ’ = ๐ŸŽ
๐‘ด ๐’™ = โˆ’๐’™๐Ÿ + ๐Ÿ๐Ÿ•. ๐Ÿ”๐Ÿ“๐’™ โˆ’ ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ—
๐‘ฝ ๐’™
+โ†‘ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฝ = ๐ŸŽ: ๐Ÿ๐Ÿ•. ๐Ÿ”๐Ÿ“ โˆ’ ๐Ÿ๐’™ โˆ’ ๐‘ฝ ๐’™ = ๐ŸŽ
๐‘ฝ ๐’™ = โˆ’๐Ÿ๐’™ + ๐Ÿ๐Ÿ•. ๐Ÿ”๐Ÿ“
โˆ’๐Ÿ๐’™๐ฆรก๐ฑ + ๐Ÿ๐Ÿ•. ๐Ÿ”๐Ÿ“ = ๐ŸŽ โ†’ ๐’™๐ฆรก๐ฑ = ๐Ÿ๐Ÿ‘. ๐Ÿ–๐Ÿ๐Ÿ“ ๐ฆ.
๐‘ด๐ฆรก๐ฑ = ๐‘ด ๐Ÿ๐Ÿ‘. ๐Ÿ–๐Ÿ๐Ÿ“ = โˆ’ ๐Ÿ๐Ÿ‘. ๐Ÿ–๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ + ๐Ÿ๐Ÿ•. ๐Ÿ”๐Ÿ“ ๐Ÿ๐Ÿ‘. ๐Ÿ–๐Ÿ๐Ÿ“ โˆ’ ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ—
๐‘ด๐’Žรก๐’™ = ๐Ÿ๐Ÿ”๐Ÿ”. ๐Ÿ๐Ÿ”
๐’™
๐ŸŽ โ‰ค ๐’™ โ‰ค ๐Ÿ‘๐ŸŽ.
โˆ’๐’™๐Ÿ,๐Ÿ
๐Ÿ
+ ๐Ÿ๐Ÿ•. ๐Ÿ”๐Ÿ“๐’™๐Ÿ,๐Ÿ โˆ’ ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ— = ๐ŸŽ
๐’™๐Ÿ = ๐Ÿ“. ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐’™๐Ÿ = ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“๐ŸŽ.
๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ
โ†บ
๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ—
โ†ป
๐Ÿ๐Ÿ–๐Ÿ”. ๐Ÿ’
๐‘ฝ๐‘ช๐‘ซ
๐‘ฝ๐‘ซ๐‘ช
๐‘ต๐‘ช๐‘ซ
๐‘ต๐‘ซ๐‘ช
๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐Ÿ๐ญ
๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ
๐‘ต๐‘ช๐‘ซ ๐‘ต ๐’™
๐๐š๐ซ๐ซ๐š ๐‘ซ๐‘ฌ:
+โ†บ โˆ‘๐‘ด๐‘ซ = ๐ŸŽ:
๐‘ฝ๐‘ฌ๐‘ซ = ๐Ÿ๐Ÿ‘. ๐Ÿ๐Ÿ’
+โ†‘ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฝ = ๐ŸŽ: ๐‘ฝ๐‘ซ๐‘ฌ + ๐‘ฝ๐‘ฌ๐‘ซ โˆ’ ๐Ÿ ๐Ÿ‘๐ŸŽ = ๐ŸŽ
๐‘ฝ๐‘ซ๐‘ฌ = ๐Ÿ‘๐Ÿ”. ๐Ÿ–๐Ÿ”
๐’™
Seccionando:
โ†บ
๐Ÿ๐ŸŽ๐Ÿ“. ๐Ÿ•
๐‘ฝ๐‘ซ๐‘ฌ = ๐Ÿ‘๐Ÿ”. ๐Ÿ–๐Ÿ”
๐’™
โ†บ
๐‘ด ๐’™
+โ†บ โˆ‘๐‘ด = ๐ŸŽ: ๐‘ด ๐’™ +
๐Ÿ ๐’™ ๐Ÿ
๐Ÿ
+ ๐Ÿ๐ŸŽ๐Ÿ“. ๐Ÿ• โˆ’ ๐Ÿ‘๐Ÿ”. ๐Ÿ–๐Ÿ” ๐’™ = ๐ŸŽ
๐‘ฝ๐‘ฌ๐‘ซ ๐Ÿ‘๐ŸŽ โˆ’ ๐Ÿ ๐Ÿ‘๐ŸŽ
๐Ÿ‘๐ŸŽ
๐Ÿ
+ ๐Ÿ๐ŸŽ๐Ÿ“. ๐Ÿ• = ๐ŸŽ
๐‘ด ๐’™ = โˆ’๐’™๐Ÿ + ๐Ÿ‘๐Ÿ”. ๐Ÿ–๐Ÿ”๐’™ โˆ’ ๐Ÿ๐ŸŽ๐Ÿ“. ๐Ÿ•
๐‘ฝ ๐’™
+โ†‘ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฝ = ๐ŸŽ: ๐Ÿ‘๐Ÿ”. ๐Ÿ–๐Ÿ” โˆ’ ๐Ÿ๐’™ โˆ’ ๐‘ฝ ๐’™ = ๐ŸŽ
๐‘ฝ ๐’™ = โˆ’๐Ÿ๐’™ + ๐Ÿ‘๐Ÿ”. ๐Ÿ–๐Ÿ”
โˆ’๐Ÿ๐’™๐ฆรก๐ฑ + ๐Ÿ‘๐Ÿ”. ๐Ÿ–๐Ÿ” = ๐ŸŽ โ†’ ๐’™๐ฆรก๐ฑ = ๐Ÿ๐Ÿ–. ๐Ÿ’๐Ÿ‘ ๐ฆ.
๐‘ด๐ฆรก๐ฑ = ๐‘ด ๐Ÿ๐Ÿ–. ๐Ÿ’๐Ÿ‘ = โˆ’ ๐Ÿ๐Ÿ–. ๐Ÿ’๐Ÿ‘ ๐Ÿ + ๐Ÿ‘๐Ÿ”. ๐Ÿ–๐Ÿ” ๐Ÿ๐Ÿ–. ๐Ÿ’๐Ÿ‘ โˆ’ ๐Ÿ๐ŸŽ๐Ÿ“. ๐Ÿ•
๐‘ด๐ฆรก๐ฑ = ๐Ÿ๐Ÿ‘๐Ÿ‘. ๐Ÿ—๐Ÿ”
๐’™
๐ŸŽ โ‰ค ๐’™ โ‰ค ๐Ÿ‘๐ŸŽ.
โˆ’๐’™๐Ÿ,๐Ÿ
๐Ÿ
+ ๐Ÿ‘๐Ÿ”. ๐Ÿ–๐Ÿ“๐’™๐Ÿ,๐Ÿ โˆ’ ๐Ÿ๐ŸŽ๐Ÿ“. ๐Ÿ• = ๐ŸŽ
๐’™๐Ÿ = ๐Ÿ”. ๐Ÿ–๐Ÿ”. ๐’™๐Ÿ = ๐Ÿ‘๐ŸŽ.
๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ
โ†บ
๐Ÿ๐ŸŽ๐Ÿ“. ๐Ÿ•
๐‘ฝ๐‘ซ๐‘ฌ
๐‘ฝ๐‘ฌ๐‘ซ
๐‘ต๐‘ซ๐‘ฌ
๐‘ต๐‘ฌ๐‘ซ
๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐Ÿ๐ญ
๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ
๐‘ต๐‘ซ๐‘ฌ ๐‘ต ๐’™
+โ†บ โˆ‘๐‘ด๐‘จ = ๐ŸŽ:
๐‘ฝ๐‘ช๐‘จ = ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ—
+โ†‘ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฏ = ๐ŸŽ: โˆ’๐‘ฝ๐‘ช๐‘จ โˆ’ ๐‘ฝ๐‘จ๐‘ช + ๐Ÿ’๐ŸŽ = ๐ŸŽ
๐‘ฝ๐‘จ๐‘ช = ๐Ÿ๐Ÿ–. ๐Ÿ–๐Ÿ
Seccionando:
+โ†บ โˆ‘๐‘ด = ๐ŸŽ: ๐‘ด ๐’™ โˆ’ ๐Ÿ๐Ÿ–. ๐Ÿ–๐Ÿ๐’™ + ๐Ÿ—๐Ÿ. ๐Ÿ = ๐ŸŽ
๐‘ฝ๐‘ช๐‘จ ๐Ÿ๐ŸŽ โˆ’ ๐Ÿ’๐ŸŽ ๐Ÿ๐ŸŽ โˆ’ ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ— + ๐Ÿ—๐Ÿ. ๐Ÿ = ๐ŸŽ
๐‘ด ๐’™ = ๐Ÿ๐Ÿ–. ๐Ÿ–๐Ÿ๐’™ โˆ’ ๐Ÿ—๐Ÿ. ๐Ÿ
+โ†‘ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฏ = ๐ŸŽ: ๐‘ฝ ๐’™ โˆ’ ๐Ÿ๐Ÿ–. ๐Ÿ–๐Ÿ = ๐ŸŽ
๐‘ฝ ๐’™ = ๐Ÿ๐Ÿ–. ๐Ÿ–๐Ÿ
๐ŸŽ โ‰ค ๐’™ โ‰ค ๐Ÿ๐ŸŽ.
๐Ÿ๐Ÿ–. ๐Ÿ–๐Ÿ๐’™๐Ÿ โˆ’ ๐Ÿ—๐Ÿ. ๐Ÿ = ๐ŸŽ
๐Ÿ’๐ŸŽ ๐ค
โ†บ
๐Ÿ—๐Ÿ. ๐Ÿ
โ†ป
๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ—
๐‘ฝ๐‘จ๐‘ช
๐‘ฝ๐‘ช๐‘จ
๐‘ต๐‘ช๐‘จ
๐‘ต๐‘จ๐‘ช
๐๐š๐ซ๐ซ๐š ๐‘จ๐‘ช:
๐Ÿ๐ŸŽ ๐Ÿ๐ญ
๐Ÿ๐ŸŽ ๐Ÿ๐ญ
๐’™
โ†บ
๐Ÿ—๐Ÿ. ๐Ÿ
๐‘ฝ๐‘จ๐‘ช = ๐Ÿ๐Ÿ–. ๐Ÿ–๐Ÿ
๐‘ต๐‘จ๐‘ช
๐’™
๐‘ต ๐’™
โ†บ
๐‘ฝ ๐’™
๐‘ด ๐’™
๐’™
๐’™๐Ÿ = ๐Ÿ’. ๐Ÿ—๐ŸŽ
+โ†บ โˆ‘๐‘ด๐‘ฉ = ๐ŸŽ:
๐‘ฝ๐‘ซ๐‘ฉ = ๐Ÿ. ๐Ÿ’๐Ÿ“
+โ†‘ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฏ = ๐ŸŽ: โˆ’๐‘ฝ๐‘ซ๐‘ฉ โˆ’ ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘ซ = ๐ŸŽ
๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘ซ = โˆ’๐Ÿ. ๐Ÿ’๐Ÿ“
Seccionando:
+โ†บ โˆ‘๐‘ด = ๐ŸŽ: ๐‘ด ๐’™ + ๐Ÿ. ๐Ÿ’๐Ÿ“๐’™ โˆ’ ๐Ÿ—. ๐Ÿ• = ๐ŸŽ
๐‘ฝ๐‘ซ๐‘ฉ ๐Ÿ๐ŸŽ โˆ’ ๐Ÿ๐Ÿ—. ๐Ÿ‘ โˆ’ ๐Ÿ—. ๐Ÿ• = ๐ŸŽ
๐‘ด ๐’™ = โˆ’๐Ÿ. ๐Ÿ’๐Ÿ“๐’™ + ๐Ÿ—. ๐Ÿ•
+โ†‘ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฏ = ๐ŸŽ: ๐‘ฝ ๐’™ + ๐Ÿ. ๐Ÿ’๐Ÿ“ = ๐ŸŽ
๐‘ฝ ๐’™ = โˆ’๐Ÿ. ๐Ÿ’๐Ÿ“
๐ŸŽ โ‰ค ๐’™ โ‰ค ๐Ÿ๐ŸŽ.
โˆ’๐Ÿ. ๐Ÿ’๐Ÿ“๐’™๐Ÿ + ๐Ÿ—. ๐Ÿ• = ๐ŸŽ
๐Ÿ—. ๐Ÿ•
โ†ป
๐Ÿ๐Ÿ—. ๐Ÿ‘
๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘ซ
๐‘ฝ๐‘ซ๐‘ฉ
๐‘ต๐‘ซ๐‘ฉ
๐‘ต๐‘ฉ๐‘ซ
๐๐š๐ซ๐ซ๐š ๐‘ฉ๐‘ซ:
๐Ÿ๐ŸŽ ๐Ÿ๐ญ
๐’™
๐Ÿ—. ๐Ÿ•
๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘ซ = ๐Ÿ. ๐Ÿ’๐Ÿ“
๐‘ต๐‘ฉ๐‘ซ
๐’™
๐‘ต ๐’™
โ†บ
๐‘ฝ ๐’™
๐‘ด ๐’™
๐’™
๐’™๐Ÿ = ๐Ÿ”. ๐Ÿ”๐Ÿ—
โ†ป
โ†ป
๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ—
๐‘ฝ๐‘ช๐‘ซ = ๐Ÿ๐Ÿ•. ๐Ÿ”๐Ÿ“
๐Ÿ๐ŸŽ๐Ÿ“. ๐Ÿ•
๐‘ฝ๐‘ซ๐‘ฌ = ๐Ÿ‘๐Ÿ”. ๐Ÿ–๐Ÿ”
๐‘ฝ๐‘ช๐‘จ = ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ— ๐Ÿ๐Ÿ—. ๐Ÿ‘
๐‘ฝ๐‘ซ๐‘ฉ = ๐Ÿ. ๐Ÿ’๐Ÿ“
๐‘ต๐‘ช๐‘ซ = โˆ’๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ—
๐‘ต๐‘ซ๐‘ฌ = โˆ’๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ”๐Ÿ’
๐‘ต๐‘ช๐‘จ = โˆ’๐Ÿ๐Ÿ•. ๐Ÿ”๐Ÿ“
๐‘ต๐‘ซ๐‘ฉ = โˆ’๐Ÿ”๐Ÿ—. ๐Ÿ๐Ÿ
โ†ป
โ†บ
๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ—
๐๐ฎ๐๐จ ๐‘ช: ๐๐ฎ๐๐จ ๐‘ซ:
โ†ป
โ†บ
๐Ÿ๐Ÿ–๐Ÿ”. ๐Ÿ’
๐‘ฝ๐‘ซ๐‘ช = ๐Ÿ‘๐Ÿ. ๐Ÿ‘๐Ÿ“
๐‘ต๐‘ซ๐‘ช = โˆ’๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ—
โ†บ ๐‘ฌ
๐๐ฎ๐๐จ ๐‘ฌ:
๐‘ฌ๐‘ฝ
๐‘ฌ๐‘ฏ
๐‘ฝ๐‘ฌ๐‘ซ = ๐Ÿ๐Ÿ‘. ๐Ÿ๐Ÿ’
๐‘ต๐‘ซ๐‘ฌ = โˆ’๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ”๐Ÿ’
๐๐ฎ๐๐จ ๐‘จ:
๐Ÿ—๐Ÿ. ๐Ÿ
๐‘ฝ๐‘จ๐‘ช = ๐Ÿ๐Ÿ–. ๐Ÿ–๐Ÿ
๐‘ต๐‘จ๐‘ช = โˆ’๐Ÿ๐Ÿ•. ๐Ÿ”๐Ÿ“
โ†ป
๐‘จ๐‘ฝ
๐‘จ๐‘ฏ
โ†บ
๐‘ด๐‘จ
๐๐ฎ๐๐จ ๐‘ฉ:
๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘ซ = ๐Ÿ. ๐Ÿ’๐Ÿ“
๐‘ต๐‘ฉ๐‘ซ = โˆ’๐Ÿ”๐Ÿ—. ๐Ÿ๐Ÿ
๐‘ฉ๐‘ฝ
๐‘ฉ๐‘ฏ
โ†บ
๐‘ด๐‘ฉ
๐Ÿ—. ๐Ÿ•
โ†บ
๐‘ด๐‘ฉ = ๐Ÿ—. ๐Ÿ• ๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ. (โ†ท)
๐‘ฉ๐‘ฏ = ๐Ÿ. ๐Ÿ’๐Ÿ“ ๐ค. โ†’
๐‘ฌ๐‘ฝ = ๐Ÿ๐Ÿ‘. ๐Ÿ๐Ÿ’ ๐ค. โ†‘
๐‘ฉ๐‘ฝ = ๐Ÿ”๐Ÿ—. ๐Ÿ๐Ÿ ๐ค. (โ†‘)
๐‘ฌ๐‘ฏ = ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ”๐Ÿ’ ๐ค. โ†
๐‘ด๐‘จ = ๐Ÿ—๐Ÿ. ๐Ÿ ๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ. (โ†ถ)
๐‘จ๐‘ฏ = ๐Ÿ๐Ÿ–. ๐Ÿ–๐Ÿ ๐ค. โ†
๐‘จ๐‘ฝ = ๐Ÿ๐Ÿ•. ๐Ÿ”๐Ÿ“ ๐ค. (โ†‘)
๐‘ฐ = ๐Ÿ๐Ÿ”๐ŸŽ๐ŸŽ ๐ข๐ง๐Ÿ’
๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ
๐‘ฌ
๐Ÿ’๐ŸŽ ๐ค
๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐Ÿ๐ญ ๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐Ÿ๐ญ
๐‘ฐ = ๐Ÿ๐Ÿ”๐ŸŽ๐ŸŽ ๐ข๐ง๐Ÿ’
๐‘ฐ
=
๐Ÿ–๐ŸŽ๐ŸŽ
๐ข๐ง
๐Ÿ’
๐‘ฐ
=
๐Ÿ–๐ŸŽ๐ŸŽ
๐ข๐ง
๐Ÿ’
๐Ÿ๐ŸŽ ๐Ÿ๐ญ
๐Ÿ๐ŸŽ ๐Ÿ๐ญ
๐‘จ ๐‘ฉ
๐‘ช
๐‘ซ
๐Ÿ๐Ÿ‘. ๐Ÿ๐Ÿ’
๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ”๐Ÿ’
๐Ÿ๐Ÿ•. ๐Ÿ”๐Ÿ“
๐Ÿ๐Ÿ–. ๐Ÿ–๐Ÿ
โ†บ
๐Ÿ—๐Ÿ. ๐Ÿ
๐Ÿ”๐Ÿ—. ๐Ÿ๐Ÿ
๐Ÿ. ๐Ÿ’๐Ÿ“
โ†ป
๐Ÿ—. ๐Ÿ•
+โ†บ โˆ‘๐‘ด = ๐ŸŽ. (๐Ž๐Š)
+โ†‘ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฝ = ๐ŸŽ. (๐Ž๐Š)
+โ†’ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฏ = ๐ŸŽ. (๐Ž๐Š)
๐‘น๐‘ฌ๐‘จ๐‘ช๐‘ช๐‘ฐ๐‘ถ๐‘ต๐‘ฌ๐‘บ
๐‘ฌ
๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐Ÿ๐ญ ๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐Ÿ๐ญ
๐Ÿ๐ŸŽ ๐Ÿ๐ญ
๐Ÿ๐ŸŽ ๐Ÿ๐ญ
๐‘จ ๐‘ฉ
๐‘ช
๐‘ซ
๐‘ซ๐‘ญ๐‘ต
(๐ค)
๐Ÿ๐Ÿ•.
๐Ÿ”๐Ÿ“
โˆ’
๐Ÿ•๐Ÿ.
๐Ÿ๐Ÿ
โˆ’
๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ—
โˆ’
๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ”๐Ÿ’
โˆ’
๐‘ฌ
๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐Ÿ๐ญ ๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐Ÿ๐ญ
๐Ÿ๐ŸŽ ๐Ÿ๐ญ
๐Ÿ๐ŸŽ ๐Ÿ๐ญ
๐‘จ ๐‘ฉ
๐‘ช
๐‘ซ
๐‘ซ๐‘ญ๐‘ช
(๐ค)
๐Ÿ๐Ÿ–.
๐Ÿ๐ŸŽ
+
๐Ÿ๐Ÿ.
๐Ÿ๐Ÿ—
โˆ’
โˆ’
๐Ÿ.
๐Ÿ’๐Ÿ“
๐Ÿ๐Ÿ•. ๐Ÿ”๐Ÿ“
+
โˆ’
๐Ÿ๐Ÿ‘. ๐Ÿ–๐Ÿ๐Ÿ“
๐Ÿ‘๐Ÿ. ๐Ÿ‘๐Ÿ“
๐Ÿ‘๐Ÿ”. ๐Ÿ–๐Ÿ”
๐Ÿ๐Ÿ‘. ๐Ÿ๐Ÿ’
+
โˆ’
๐Ÿ๐Ÿ–. ๐Ÿ’๐Ÿ‘
๐‘ฌ
๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐Ÿ๐ญ ๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐Ÿ๐ญ
๐Ÿ๐ŸŽ ๐Ÿ๐ญ
๐Ÿ๐ŸŽ ๐Ÿ๐ญ
๐‘จ ๐‘ฉ
๐‘ช
๐‘ซ
๐‘ซ๐‘ด๐‘ญ
(๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ)
๐Ÿ—๐Ÿ.
๐Ÿ
+
โˆ’
๐Ÿ๐Ÿ”๐Ÿ”. ๐Ÿ๐Ÿ”
+
๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ“.
๐Ÿ—
๐Ÿ—๐Ÿ”
๐Ÿ’. ๐Ÿ—๐ŸŽ
โˆ’
๐Ÿ“. ๐Ÿ’๐Ÿ•
๐Ÿ—.
๐Ÿ•
๐Ÿ๐Ÿ—.
๐Ÿ‘
+
โˆ’
๐Ÿ”. ๐Ÿ”๐Ÿ—
๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ—
๐Ÿ๐Ÿ–๐Ÿ”. ๐Ÿ’
โˆ’
โˆ’
๐Ÿ๐ŸŽ๐Ÿ“. ๐Ÿ•
๐Ÿ๐Ÿ‘๐Ÿ‘. ๐Ÿ—๐Ÿ”
โˆ’
+
๐Ÿ”. ๐Ÿ–๐Ÿ”
PROCEDIMIENTO PARA EL Mร‰TODO CROSS EN VIGAS Y
Pร“RTICOS CON DESPLAZAMIENTO
Si los nudos de una viga o un pรณrtico son desplazables
(considรฉrese EA = โˆž), entonces podemos seguir el
siguiente procedimiento (aplicable para una sola
posibilidad de desplazamiento, exclรบyase a los
voladizos):
1.- Coloque un apoyo ficticio en un nudo de tal manera
que la viga o pรณrtico quede como no desplazable.
2.- Bajo la consideraciรณn anterior, determine los
momentos en los extremos de todas las barras usando
el mรฉtodo de Cross. Llame a estos momentos ๐‘ด๐ŸŽ.
3.- Utilice los procedimientos de la Estรกtica, para
determinar la reacciรณn en el apoyo ficticio. Llame a esta
reacciรณn ๐‘ฟ.
4.- Con el objeto de eliminar el efecto del apoyo ficticio,
retรญrelo y coloque una fuerza igual a ๐‘ฟ, pero en
direcciรณn contraria. No considere en este paso a las
cargas externas porque รฉstas ya fueron consideradas en
los pasos anteriores. Esta fuerza genera que la viga o el
pรณrtico tenga un desplazamiento lateral ๐šซ desconocido
el cual genera los FEM de este paso. Bajo esta
consideraciรณn, determine los momentos en los
extremos de todas las barras usando el mรฉtodo de
Cross. Llame a estos momentos ๐‘ด๐Ÿ.
5.- Los momentos finales ๐‘ด se determinarรกn de la
siguiente manera: ๐‘ด = ๐‘ด๐ŸŽ + ๐‘ด๐Ÿ.
Note que en el paso 4, ๐šซ es desconocido. Por ello, se
harรก lo siguiente: para el cรกlculo de los FEM se asumirรก
que el desplazamiento tiene un valor cualquiera ๐œน. Bajo
este desplazamiento, se determinarรกn los momentos
en los extremos de las barras a los cuales llamaros ๐’Ž๐Ÿ.
Con estos estos momentos ๐’Ž๐Ÿ y por Estรกtica, se podrรก
calcular el valor de la fuerza que generรณ el
desplazamiento asumido a la cual llamaremos ๐’™. Luego,
se establece la siguiente relaciรณn:
๐’™
๐‘ฟ
=
๐’Ž๐Ÿ
๐‘ด๐Ÿ
โ‡’ ๐‘ด๐Ÿ =
๐‘ฟ
๐’™
๐’Ž๐Ÿ.
De esta forma, los momentos finales por Cross se
determinan con
๐‘ด = ๐‘ด๐ŸŽ +
๐‘ฟ
๐’™
๐’Ž๐Ÿ.
En los siguientes ejemplos, se observarรก el desarrollo es
este procedimiento.
EJEMPLO 11 Determine las reacciones, el DFN, DFC y el DMF del pรณrtico mostrado usando el
mรฉtodo de Cross. Considere ๐‘ฌ = ๐Ÿร—๐Ÿ๐ŸŽ๐Ÿ“
๐Œ๐๐š, ๐‘ฌ๐‘จ = โˆž. Todas las barras son de secciรณn
rectangular ๐ŸŽ. ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐ฆ ร— ๐ŸŽ. ๐Ÿ”๐ŸŽ ๐ฆ.
๐Ÿ๐ŸŽ ๐ค๐
๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐ค๐/๐ฆ
๐Ÿ’ ๐ฆ
๐Ÿ’ ๐ฆ
๐Ÿ‘ ๐ฆ
๐‘จ
๐‘ฉ ๐‘ช
๐‘ซ
SOLUCIร“N
๐Ÿ๐ŸŽ ๐ค๐
๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐ค๐/๐ฆ
๐‘จ
๐‘ฉ ๐‘ช
๐‘ซ
Coloquemos un apoyo en C de tal forma que
el pรณrtico no pueda desplazarse lateralmente:
๐‘ฟ
Rigideces a la flexiรณn
๐‘ฒ๐‘จ๐‘ฉ =
๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ
๐Ÿ‘
.
Factores de distribuciรณn
NUDO A
๐‘ญ๐‘ซ๐‘จ๐‘ช = ๐ŸŽ.
NUDO B
๐‘ญ๐‘ซ๐‘ฉ๐‘จ =
๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ
๐Ÿ‘
๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ
๐Ÿ‘
+
๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ
๐Ÿ’
=
๐Ÿ’
๐Ÿ•
.
๐‘ฒ๐‘ฉ๐‘ช =
๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ
๐Ÿ’
. ๐‘ฒ๐‘ช๐‘ซ =
๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ
๐Ÿ’
.
๐‘ญ๐‘ซ๐‘ฉ๐‘ช =
๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ
๐Ÿ’
๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ
๐Ÿ‘
+
๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ
๐Ÿ’
=
๐Ÿ‘
๐Ÿ•
.
NUDO C
๐‘ญ๐‘ซ๐‘ช๐‘ฉ =
๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ
๐Ÿ’
๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ
๐Ÿ’
+
๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ
๐Ÿ’
= ๐ŸŽ. ๐Ÿ“. ๐‘ญ๐‘ซ๐‘ช๐‘ซ =
๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ
๐Ÿ’
๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ
๐Ÿ’ +
๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ
๐Ÿ’
= ๐ŸŽ. ๐Ÿ“.
NUDO D
๐‘ญ๐‘ซ๐‘ซ๐‘ช = ๐ŸŽ.
FEM
De las tablas de FEM obtenemos que
๐‘ด๐‘ฉ๐‘ช
๐ŸŽ
=
๐Ÿ‘๐ŸŽ (๐Ÿ’๐Ÿ
)
๐Ÿ๐Ÿ
= ๐Ÿ’๐ŸŽ ๐ค๐ โ‹… ๐ฆ.
๐‘ด๐‘ช๐‘ฉ
๐ŸŽ
= โˆ’
๐Ÿ‘๐ŸŽ (๐Ÿ’๐Ÿ
)
๐Ÿ๐Ÿ
= โˆ’๐Ÿ’๐ŸŽ ๐ค๐ โ‹… ๐ฆ.
Distribuciรณn de momentos 0
Nudos A B C D
Barras AB BA BC CB CD DC
FD 0 4/7 3/7 0.5 0.5 0
FEM 0 0 40 -40 0 0
-11.43 -22.86 -17.14 -8.57
12.15 24.29 24.29 12.15
-3.47 -6.94 -5.21 -2.61
0.66 1.31 1.31 0.66
-0.19 -0.38 -0.28 -0.14
0.04 0.07 0.07 0.04
-0.01 -0.02 -0.02
๐‘€#
(Cross) -15.1 -30.2 30.2 -25.7 25.7 12.9
๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐ค/๐Ÿ๐ญ
โ†ป
๐Ÿ‘๐ŸŽ. ๐Ÿ
๐‘ฝ๐‘จ๐‘ฉ = ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ
๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘จ = ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ
๐‘ต๐‘จ๐‘ฉ
๐‘ต๐‘จ๐‘ฉ
๐๐š๐ซ๐ซ๐š ๐‘ฉ๐‘ช:
๐๐š๐ซ๐ซ๐š ๐‘จ๐‘ฉ:
๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ•
๐‘ฝ๐‘ซ๐‘ช = ๐Ÿ—. ๐Ÿ”๐Ÿ“
๐‘ฝ๐‘ช๐‘ซ = ๐Ÿ—. ๐Ÿ”๐Ÿ“
๐‘ต๐‘ช๐‘ซ
๐‘ต๐‘ซ๐‘ช
๐๐š๐ซ๐ซ๐š ๐‘ซ๐‘ช:
๐Ÿ๐ŸŽ ๐ค๐
๐‘ฟ
โ†ป
๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ
๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ—
๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ ๐Ÿ—. ๐Ÿ”๐Ÿ“
๐‘ฟ = ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ’๐Ÿ“ โ† .
โ†บ
โ†บ
โ†บ
โ†ป
๐‘จ
๐‘ฉ ๐‘ช
๐‘ซ
Con objeto de eliminar la carga ficticia ๐‘ฟ, la
colocamos en el pรณrtico en direcciรณn contraria:
๐‘ฟ = ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ’๐Ÿ“
Ya que se desconoce cuรกl es el desplazamiento ๐šซ
hacia la derecha debido a la fuerza ๐‘ฟ = ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ’๐Ÿ“, no
es posible determinar los FEM.
Se deben encontrar ahora por el mรฉtodo de Cross
los momentos para este nuevo caso. Los
momentos finales se obtendrรกn sumando los
momentos del primer Cross con los de este
segundo.
Pero podemos usar el siguiente artificio. Vamos a
suponer que el pรณrtico se desplaza hacia la
derecha una cantidad cualquiera, por ejemplo, ๐œน =
๐ŸŽ. ๐ŸŽ๐Ÿ ๐ฆ. De esta forma, obtendremos luego del
segundo Cross por Estรกtica el valor de la fuerza ๐’™
que harรญa que el pรณrtico se desplaza el valor
asumido.
Finalmente, por una simple regla de 3
obtendremos un factor de correcciรณn que
permitirรก obtener los verdaderos valores de los
momentos por este segundo caso.
๐‘จ
๐‘ฉ
๐‘ช
๐‘ซ
๐’™
Los FEM para este caso son:
๐‘ฉ!
๐‘ช!
๐œน = ๐ŸŽ. ๐ŸŽ๐Ÿ ๐œน = ๐ŸŽ. ๐ŸŽ๐Ÿ
โ†บ
โ†บ
โ†บ
โ†บ
๐‘ด๐‘ฉ๐‘จ
๐ŸŽ
๐‘ด๐‘จ๐‘ฉ
๐ŸŽ
๐‘ด๐‘ช๐‘ซ
๐ŸŽ
๐‘ด๐‘ซ๐‘ช
๐ŸŽ
๐‘ด๐‘จ๐‘ฉ
๐ŸŽ
=
๐Ÿ” ๐Ÿร—๐Ÿ๐ŸŽ๐Ÿ– ๐ŸŽ. ๐Ÿ๐Ÿ“ร—๐ŸŽ. ๐Ÿ”๐ŸŽ๐Ÿ‘
๐Ÿ๐Ÿ
๐Ÿ‘๐Ÿ (๐ŸŽ. ๐ŸŽ๐Ÿ) = ๐Ÿ”๐ŸŽ ๐ค๐ โ‹… ๐ฆ.
๐‘ด๐‘ฉ๐‘จ
๐ŸŽ
=
๐Ÿ” ๐Ÿร—๐Ÿ๐ŸŽ๐Ÿ– ๐ŸŽ. ๐Ÿ๐Ÿ“ร—๐ŸŽ. ๐Ÿ”๐ŸŽ๐Ÿ‘
๐Ÿ๐Ÿ
๐Ÿ‘๐Ÿ (๐ŸŽ. ๐ŸŽ๐Ÿ) = ๐Ÿ”๐ŸŽ ๐ค๐ โ‹… ๐ฆ.
๐‘ด๐‘ซ๐‘ช
๐ŸŽ
=
๐Ÿ” ๐Ÿร—๐Ÿ๐ŸŽ๐Ÿ– ๐ŸŽ. ๐Ÿ๐Ÿ“ร—๐ŸŽ. ๐Ÿ”๐ŸŽ๐Ÿ‘
๐Ÿ๐Ÿ
๐Ÿ’๐Ÿ ๐ŸŽ. ๐ŸŽ๐Ÿ = ๐Ÿ‘๐Ÿ‘. ๐Ÿ•๐Ÿ“ ๐ค๐ โ‹… ๐ฆ.
๐‘ด๐‘ช๐‘ซ
๐ŸŽ
=
๐Ÿ” ๐Ÿร—๐Ÿ๐ŸŽ๐Ÿ– ๐ŸŽ. ๐Ÿ๐Ÿ“ร—๐ŸŽ. ๐Ÿ”๐ŸŽ๐Ÿ‘
๐Ÿ๐Ÿ
๐Ÿ’๐Ÿ ๐ŸŽ. ๐ŸŽ๐Ÿ = ๐Ÿ‘๐Ÿ‘. ๐Ÿ•๐Ÿ“ ๐ค๐ โ‹… ๐ฆ.
Distribuciรณn de momentos 1
Nudos A B C D
Barras AB BA BC CB CD DC
FD 0 4/7 3/7 0.5 0.5 0
FEM 60 60 0 0 33.75 33.75
-17.15 -34.29 -25.71 -12.86
-5.23 -10.45 -10.45 -5.23
1.5 2.99 2.24 1.12
-0.28 -0.56 -0.56 -0.28
0.08 0.16 0.12 0.06
-0.02 -0.03 -0.03 -0.02
0.01 0.01
๐‘š$
(Cross) 44.4 28.9 -28.9 -22.7 22.7 28.2
๐Ÿ๐Ÿ–. ๐Ÿ—
๐‘ฝ๐‘จ๐‘ฉ = ๐Ÿ๐Ÿ’. ๐Ÿ’๐Ÿ‘
๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘จ = ๐Ÿ๐Ÿ’. ๐Ÿ’๐Ÿ‘
๐‘ต๐‘จ๐‘ฉ
๐‘ต๐‘จ๐‘ฉ
๐๐š๐ซ๐ซ๐š ๐‘ฉ๐‘ช:
๐๐š๐ซ๐ซ๐š ๐‘จ๐‘ฉ:
๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ•
๐‘ฝ๐‘ซ๐‘ช = ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ•๐Ÿ‘
๐‘ฝ๐‘ช๐‘ซ = ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ•๐Ÿ‘
๐‘ต๐‘ช๐‘ซ
๐‘ต๐‘ซ๐‘ช
๐๐š๐ซ๐ซ๐š ๐‘ซ๐‘ช:
๐’™
๐Ÿ’๐Ÿ’. ๐Ÿ’
๐Ÿ๐Ÿ–. ๐Ÿ
๐Ÿ๐Ÿ’. ๐Ÿ’๐Ÿ‘ ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ•๐Ÿ‘
๐’™ = ๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ๐Ÿ” โ†’ .
โ†บ
โ†บ
โ†ป
โ†บ
โ†บ
โ†ป
Entonces
๐‘ฟ
๐šซ
=
๐’™
๐œน
โ‡’ ๐šซ =
๐‘ฟ
๐’™
๐œน.
๐‘ด = ๐‘ด๐ŸŽ +
๐‘ฟ
๐’™
๐’Ž๐Ÿ = ๐‘ด๐ŸŽ +
๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ’๐Ÿ“
๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ๐Ÿ”
๐’Ž๐Ÿ = ๐‘ด๐ŸŽ + ๐ŸŽ. ๐Ÿ”๐Ÿ–๐Ÿ’๐Ÿ— ๐’Ž๐Ÿ.
Nudos A B C D
Barras AB BA BC CB CD DC
๐‘€#
(Cross) -15.1 -30.2 30.2 -25.7 25.7 12.9
๐‘š$
(Cross) 44.4 28.9 -28.9 -22.7 22.7 28.2
๐‘€ (Cross) 15.3 -10.4 10.4 -41.2 41.2 32.2
๐Ÿ๐ŸŽ ๐ค๐
๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐ค๐/๐ฆ
๐Ÿ’ ๐ฆ
๐Ÿ’ ๐ฆ
๐Ÿ‘ ๐ฆ
๐‘จ
๐‘ฉ ๐‘ช
๐‘ซ
๐Ÿ“๐Ÿ. ๐Ÿ‘
๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ‘
โ†บ
๐Ÿ. ๐Ÿ”
โ†บ
๐Ÿ‘๐Ÿ. ๐Ÿ
๐Ÿ๐Ÿ–. ๐Ÿ’
๐Ÿ”๐Ÿ•. ๐Ÿ•
+โ†บ โˆ‘๐‘ด = ๐ŸŽ. (๐Ž๐Š)
+โ†‘ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฝ = ๐ŸŽ. (๐Ž๐Š)
+โ†’ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฏ = ๐ŸŽ. (๐Ž๐Š)
๐‘น๐‘ฌ๐‘จ๐‘ช๐‘ช๐‘ฐ๐‘ถ๐‘ต๐‘ฌ๐‘บ
๐Ÿ’ ๐ฆ
๐Ÿ’ ๐ฆ
๐Ÿ‘ ๐ฆ
๐‘จ
๐‘ฉ
๐‘ช
๐‘ซ
๐Ÿ“๐Ÿ.
๐Ÿ‘
๐‘ซ๐‘ญ๐‘ต
(๐ค๐)
โˆ’
โˆ’
๐Ÿ”๐Ÿ•.
๐Ÿ•
โˆ’
๐Ÿ๐Ÿ–. ๐Ÿ’
๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐ค๐/๐ฆ
โ†บ
๐Ÿ๐ŸŽ. ๐Ÿ’
โ†ป
๐Ÿ’๐Ÿ. ๐Ÿ
๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘ช = ๐Ÿ“๐Ÿ. ๐Ÿ‘ ๐‘ฝ๐‘ช๐‘ฉ = ๐Ÿ”๐Ÿ•. ๐Ÿ•
๐Ÿ๐Ÿ–. ๐Ÿ’ ๐Ÿ๐Ÿ–. ๐Ÿ’
๐๐š๐ซ๐ซ๐š ๐‘ฉ๐‘ช:
+โ†บ โˆ‘๐‘ด๐‘ฉ = ๐ŸŽ:
๐‘ฝ๐‘ช๐‘ฉ = ๐Ÿ”๐Ÿ•. ๐Ÿ•
+โ†‘ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฝ = ๐ŸŽ: ๐‘ฝ๐‘ช๐‘ฉ + ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘ช โˆ’ ๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐Ÿ’ = ๐ŸŽ
๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘ช = ๐Ÿ“๐Ÿ. ๐Ÿ‘
Seccionando:
๐‘ฝ๐‘ช๐‘ฉ ๐Ÿ’ โˆ’ ๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐Ÿ’
๐Ÿ’
๐Ÿ
+ ๐Ÿ๐ŸŽ. ๐Ÿ’ โˆ’ ๐Ÿ’๐Ÿ. ๐Ÿ = ๐ŸŽ
โ†บ
๐Ÿ๐ŸŽ. ๐Ÿ’
๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘ช = ๐Ÿ“๐Ÿ. ๐Ÿ‘
๐’™
โ†บ
๐‘ด ๐’™
+โ†บ โˆ‘๐‘ด = ๐ŸŽ: ๐‘ด ๐’™ +
๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐’™ ๐Ÿ
๐Ÿ
+ ๐Ÿ๐ŸŽ. ๐Ÿ’ โˆ’ ๐Ÿ“๐Ÿ. ๐Ÿ‘ ๐’™ = ๐ŸŽ
๐‘ด ๐’™ = โˆ’๐Ÿ๐Ÿ“๐’™๐Ÿ + ๐Ÿ“๐Ÿ. ๐Ÿ‘๐’™ โˆ’ ๐Ÿ๐ŸŽ. ๐Ÿ’
๐‘ฝ ๐’™
+โ†‘ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฝ = ๐ŸŽ: ๐Ÿ“๐Ÿ. ๐Ÿ‘ โˆ’ ๐Ÿ‘๐ŸŽ๐’™ โˆ’ ๐‘ฝ ๐’™ = ๐ŸŽ
๐‘ฝ ๐’™ = โˆ’๐Ÿ‘๐ŸŽ๐’™ + ๐Ÿ“๐Ÿ. ๐Ÿ‘
โˆ’๐Ÿ‘๐ŸŽ๐’™๐ฆรก๐ฑ + ๐Ÿ“๐Ÿ. ๐Ÿ‘ = ๐ŸŽ โ†’ ๐’™๐ฆรก๐ฑ = ๐Ÿ. ๐Ÿ•๐Ÿ’ ๐ฆ.
๐‘ด๐ฆรก๐ฑ = ๐‘ด ๐Ÿ. ๐Ÿ•๐Ÿ’ = โˆ’๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ. ๐Ÿ•๐Ÿ’ ๐Ÿ + ๐Ÿ“๐Ÿ. ๐Ÿ‘ ๐Ÿ. ๐Ÿ•๐Ÿ’ โˆ’ ๐Ÿ๐ŸŽ. ๐Ÿ’
๐‘ด๐ฆรก๐ฑ = ๐Ÿ‘๐Ÿ“. ๐Ÿ๐Ÿ—
๐’™
๐ŸŽ โ‰ค ๐’™ โ‰ค ๐Ÿ’.
โˆ’๐Ÿ๐Ÿ“๐’™๐Ÿ,๐Ÿ
๐Ÿ
+ ๐Ÿ“๐Ÿ. ๐Ÿ‘๐’™๐Ÿ,๐Ÿ โˆ’ ๐Ÿ๐ŸŽ. ๐Ÿ’ = ๐ŸŽ
๐’™๐Ÿ = ๐ŸŽ. ๐Ÿ๐Ÿ. ๐’™๐Ÿ = ๐Ÿ‘. ๐Ÿ๐Ÿ•.
๐Ÿ‘๐ŸŽ
๐Ÿ๐ŸŽ. ๐Ÿ’ ๐‘ต ๐’™
๐Ÿ’ ๐ฆ
๐Ÿ’ ๐ฆ
๐Ÿ‘ ๐ฆ
๐‘จ
๐‘ฉ ๐‘ช
๐‘ซ
๐Ÿ.
๐Ÿ”
๐‘ซ๐‘ญ๐‘ช
(๐ค๐)
+
๐Ÿ๐Ÿ–.
๐Ÿ’
+
+
โˆ’
๐Ÿ“๐Ÿ. ๐Ÿ‘
๐Ÿ”๐Ÿ•. ๐Ÿ•
๐Ÿ. ๐Ÿ•๐Ÿ’
๐Ÿ’ ๐ฆ
๐Ÿ’ ๐ฆ
๐Ÿ‘ ๐ฆ
๐‘จ
๐‘ฉ
๐‘ช
๐‘ซ
๐Ÿ๐Ÿ“.
๐Ÿ‘
๐‘ซ๐‘ด๐‘ญ
(๐ค๐ โ‹… ๐ฆ)
โˆ’
+
๐Ÿ๐ŸŽ.
๐Ÿ’
๐Ÿ‘๐Ÿ.
๐Ÿ
๐Ÿ’๐Ÿ.
๐Ÿ
โˆ’
+
๐Ÿ.
๐Ÿ•๐Ÿ“
๐Ÿ๐ŸŽ. ๐Ÿ’
๐Ÿ‘๐Ÿ“. ๐Ÿ
๐Ÿ’๐Ÿ. ๐Ÿ
โˆ’
โˆ’
๐ŸŽ. ๐Ÿ๐Ÿ ๐ŸŽ. ๐Ÿ•๐Ÿ‘
EJEMPLO 12 Determine las reacciones, el DFN, DFC y el DMF del pรณrtico mostrado usando el
mรฉtodo de Cross. Considere ๐‘ฌ๐‘ฐ = ๐œ๐ญ๐ž, ๐‘ฌ๐‘จ = โˆž.
๐Ÿ๐Ÿ“ ๐ค
๐Ÿ๐Ÿ ๐Ÿ๐ญ
๐‘จ
๐‘ฉ
๐‘ช
๐Ÿ๐Ÿ ๐Ÿ๐ญ
๐Ÿ– ๐Ÿ๐ญ
๐Ÿ๐Ÿ“ ๐ค
๐Ÿ๐Ÿ ๐Ÿ๐ญ
๐‘จ
๐‘ฉ
๐‘ช
๐Ÿ๐Ÿ ๐Ÿ๐ญ
๐Ÿ– ๐Ÿ๐ญ
Para el primer Cross, coloquemos un apoyo en C de tal forma que el pรณrtico no pueda
desplazarse lateralmente:
๐‘ฟ
SOLUCIร“N
Rigideces a la flexiรณn
๐‘ฒ๐‘จ๐‘ฉ =
๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ
๐Ÿ’ ๐Ÿ๐Ÿ‘
.
Factores de distribuciรณn
NUDO A
๐‘ญ๐‘ซ๐‘จ๐‘ฉ = ๐ŸŽ.
NUDO B
๐‘ญ๐‘ซ๐‘ฉ๐‘จ =
๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ
๐Ÿ’ ๐Ÿ๐Ÿ‘
๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ
๐Ÿ’ ๐Ÿ๐Ÿ‘
+
๐Ÿ‘๐‘ฌ๐‘ฐ
๐Ÿ๐Ÿ
= ๐ŸŽ. ๐Ÿ“๐Ÿ๐Ÿ“๐Ÿ—.
๐‘ฒ๐‘ฉ๐‘ช
!
=
๐Ÿ‘๐‘ฌ๐‘ฐ
๐Ÿ๐Ÿ
.
NUDO C
๐‘ญ๐‘ซ๐‘ช๐‘ฉ = ๐Ÿ.
๐‘ญ๐‘ซ๐‘ฉ๐‘ช =
๐Ÿ‘๐‘ฌ๐‘ฐ
๐Ÿ๐Ÿ
๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ
๐Ÿ’ ๐Ÿ๐Ÿ‘
+
๐Ÿ‘๐‘ฌ๐‘ฐ
๐Ÿ๐Ÿ
= ๐ŸŽ. ๐Ÿ’๐Ÿ•๐Ÿ’๐Ÿ.
FEM
Al no haber cargas en las barras, todos los FEM son 0.
Distribuciรณn de momentos 0
Ya que todos los FEM son 0, los momentos por el primer Cross
tambiรฉn son 0:
๐‘ฟ = ๐Ÿ๐Ÿ“ โ† .
Nudos A B C
Barras AB BA BC CB
FD 0 0.5259 0.4741 1
FEM 0 0 0 0
๐‘€#
(Cross) 0 0 0 0
Por lo tanto:
Para el segundo Cross, consideremos que el pรณrtico se desplaza horizontalmente ๐œน =
๐Ÿ•๐Ÿ๐ŸŽ
๐‘ฌ๐‘ฐ
debido a una
fuerza ficticia ๐’™ de la siguiente manera:
๐Ÿ๐Ÿ ๐Ÿ๐ญ
๐‘จ
๐‘ฉ ๐‘ช
๐Ÿ๐Ÿ ๐Ÿ๐ญ
๐Ÿ– ๐Ÿ๐ญ
๐’™
๐‘ฉ!
๐‘ช!
๐œน
๐œน
๐œถ
๐œถ
โ†บ
๐‘ด๐‘ฉ๐‘จ
๐ŸŽ
โ†บ
๐‘ด๐‘จ๐‘ฉ
๐ŸŽ
๐œน
sin
๐œถ
โ†ป
๐œน
tan ๐œถ
๐‘ด๐‘ฉ๐‘ช
๐ŸŽ
tan ๐œถ = ๐Ÿ. ๐Ÿ“.
sin ๐œถ =
๐Ÿ๐Ÿ
๐Ÿ’ ๐Ÿ๐Ÿ‘
.
Note que el desplazamiento horizontal ๐œน en el pรณrtico induce a que AB y BC presenten desplazamientos
perpendiculares a sus ejes iguales a
๐œน
123 ๐œถ
y
๐œน
563 ๐œถ
, respectivamente.
cos ๐œถ =
๐Ÿ–
๐Ÿ’ ๐Ÿ๐Ÿ‘
.
Los FEM para este caso son (ver
ejemplos 4 y 5):
๐‘ด๐‘จ๐‘ฉ
๐ŸŽ
=
๐Ÿ”๐‘ฌ๐‘ฐ
๐Ÿ’ ๐Ÿ๐Ÿ‘
๐Ÿ ร—
๐Ÿ•๐Ÿ๐ŸŽ
๐‘ฌ๐‘ฐ
๐Ÿ๐Ÿ
๐Ÿ’ ๐Ÿ๐Ÿ‘
= ๐Ÿ๐Ÿ’. ๐Ÿ—๐Ÿ” ๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ.
๐‘ด๐‘ฉ๐‘จ
๐ŸŽ
=
๐Ÿ”๐‘ฌ๐‘ฐ
๐Ÿ’ ๐Ÿ๐Ÿ‘
๐Ÿ ร—
๐Ÿ•๐Ÿ๐ŸŽ
๐‘ฌ๐‘ฐ
๐Ÿ๐Ÿ
๐Ÿ’ ๐Ÿ๐Ÿ‘
= ๐Ÿ๐Ÿ’. ๐Ÿ—๐Ÿ” ๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ.
๐‘ด๐‘ฉ๐‘ช
๐ŸŽ
=
๐Ÿ‘๐‘ฌ๐‘ฐ
๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ ร—
๐Ÿ•๐Ÿ๐ŸŽ
๐‘ฌ๐‘ฐ
๐Ÿ. ๐Ÿ“
= โˆ’๐Ÿ๐ŸŽ ๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ.
Distribuciรณn de momentos 1
Nudos A B C
Barras AB BA BC CB
FD 0 0.5259 0.4741 1
FEM 24.96 24.96 -10 0
-3.94 -7.87 -7.09
๐‘š$
(Cross) 21.02 17.09 -17.09 0
๐๐š๐ซ๐ซ๐š ๐‘จ๐‘ฉ
๐’™
โ†บ
๐Ÿ๐Ÿ. ๐ŸŽ๐Ÿ
โ†บ
๐Ÿ๐Ÿ•. ๐ŸŽ๐Ÿ—
โ†ป
๐Ÿ๐Ÿ•. ๐ŸŽ๐Ÿ—
๐Ÿ. ๐Ÿ”๐Ÿ’
๐Ÿ. ๐Ÿ”๐Ÿ’
๐‘ต๐‘ฉ๐‘จ
๐‘ต๐‘จ๐‘ฉ
๐Ÿ. ๐Ÿ’๐Ÿ
๐Ÿ. ๐Ÿ’๐Ÿ
๐๐š๐ซ๐ซ๐š ๐‘ฉ๐‘ช
๐‘ต๐‘ฉ๐‘ช
๐‘ต๐‘ช๐‘ฉ
๐Ÿ. ๐Ÿ’๐Ÿ
๐‘ต๐‘ช๐‘ฉ
๐๐ฎ๐๐จ ๐‘ช
๐๐ฎ๐๐จ ๐‘ฉ ๐Ÿ. ๐Ÿ’๐Ÿ
๐‘ต๐‘ฉ๐‘ช
โ†บ
๐‘ต๐‘ฉ๐‘จ
๐Ÿ. ๐Ÿ”๐Ÿ’
โ†ป
๐œถ
Del nudo B:
+โ†‘ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฝ = ๐ŸŽ.
๐Ÿ. ๐Ÿ’๐Ÿ + ๐Ÿ. ๐Ÿ”๐Ÿ’ cos ๐œถ โˆ’ ๐‘ต๐‘ฉ๐‘จ sin ๐œถ = ๐ŸŽ
๐‘ต๐‘ฉ๐‘จ = ๐Ÿ‘. ๐Ÿ’๐Ÿ•
sin ๐œถ =
๐Ÿ๐Ÿ
๐Ÿ’ ๐Ÿ๐Ÿ‘
.
cos ๐œถ =
๐Ÿ–
๐Ÿ’ ๐Ÿ๐Ÿ‘
.
+โ†’ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฏ = ๐ŸŽ.
๐‘ต๐‘ฉ๐‘ช โˆ’ ๐Ÿ. ๐Ÿ”๐Ÿ’ sin ๐œถ โˆ’ ๐‘ต๐‘ฉ๐‘จ cos ๐œถ = ๐ŸŽ
๐‘ต๐‘ฉ๐‘ช = ๐Ÿ’. ๐Ÿ๐Ÿ
Del nudo B:
+โ†’ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฏ = ๐ŸŽ.
๐’™ = ๐Ÿ’. ๐Ÿ๐Ÿ โ†’ .
Entonces
๐‘ฟ
๐šซ
=
๐’™
๐œน
โ‡’ ๐šซ =
๐‘ฟ
๐’™
๐œน.
๐‘ด = ๐‘ด๐ŸŽ +
๐‘ฟ
๐’™
๐’Ž๐Ÿ = ๐‘ด๐ŸŽ +
๐Ÿ๐Ÿ“
๐Ÿ’. ๐Ÿ๐Ÿ
๐’Ž๐Ÿ = ๐‘ด๐ŸŽ + ๐Ÿ”. ๐ŸŽ๐Ÿ”๐Ÿ– ๐’Ž๐Ÿ.
Nudos A B C
Barras AB BA BC CB
๐‘€#
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๐‘š$
(Cross) 21.02 17.09 -17.09 0
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๐๐š๐ซ๐ซ๐š ๐‘จ๐‘ฉ
๐’™
โ†บ
๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ•. ๐Ÿ“
โ†บ
๐Ÿ๐ŸŽ๐Ÿ‘. ๐Ÿ•
โ†ป
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๐Ÿ๐Ÿ”. ๐ŸŽ๐Ÿ
๐Ÿ๐Ÿ”. ๐ŸŽ๐Ÿ
๐Ÿ๐Ÿ. ๐ŸŽ๐Ÿ”
๐Ÿ๐Ÿ. ๐ŸŽ๐Ÿ”
๐Ÿ–. ๐Ÿ”๐Ÿ
๐Ÿ–. ๐Ÿ”๐Ÿ
๐๐š๐ซ๐ซ๐š ๐‘ฉ๐‘ช
๐Ÿ–. ๐Ÿ”๐Ÿ
๐๐ฎ๐๐จ ๐‘ช
๐๐ฎ๐๐จ ๐‘ฉ ๐Ÿ. ๐Ÿ’๐Ÿ
โ†บ
๐Ÿ๐Ÿ. ๐ŸŽ๐Ÿ”
๐Ÿ๐Ÿ”. ๐ŸŽ๐Ÿ
โ†ป
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๐Ÿ๐Ÿ“ ๐ค
+โ†บ โˆ‘๐‘ด = ๐ŸŽ. (๐Ž๐Š)
+โ†‘ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฝ = ๐ŸŽ. (๐Ž๐Š)
+โ†’ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฏ = ๐ŸŽ. (๐Ž๐Š)
๐‘น๐‘ฌ๐‘จ๐‘ช๐‘ช๐‘ฐ๐‘ถ๐‘ต๐‘ฌ๐‘บ
๐Ÿ๐Ÿ“ ๐ค
๐Ÿ๐Ÿ ๐Ÿ๐ญ
๐‘จ
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๐Ÿ– ๐Ÿ๐ญ
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๐‘ฉ
๐‘ช
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โˆ’
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+

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  • 1. UNIDAD 2: Mร‰TODO DE CROSS Mร‰TODO DE DOBLE INTEGRACIร“N Sea una viga en voladizo que soporta una carga puntual en un extremo. Se observarรก que esta viga, originalmente recta, adopta una forma curva cuya ecuaciรณn depende de ๐’™: A la curva deformada que representa a la viga se le llama la โ€œelรกsticaโ€ y es la grรกfica de una funciรณn ๐’— = ๐’—(๐’™). De este รบltimo grรกfico observamos que ๐œฝ โ‰ˆ tan ๐œฝ = ๐’…๐’— ๐’…๐’™ = ๐’—! . (๐Ÿ)
  • 2. Derivando con respecto a ๐’™: ๐’…๐œฝ ๐’…๐’™ = ๐’—โ€ฒโ€ฒ. Pero, por Resistencia de Materiales sabemos que ๐œฟ = ๐Ÿ ๐† = ๐’…๐œฝ ๐’…๐’™ (โˆ—) (๐Ÿ) Entonces, de (โˆ—) en (๐Ÿ) obtenemos que ๐Ÿ ๐† = ๐‘ด ๐‘ฌ๐‘ฐ = ๐’…๐œฝ ๐’…๐’™ = ๐’—โ€ฒโ€ฒ. ๐Ÿ ๐† = ๐œฟ = ๐‘ด ๐‘ฌ๐‘ฐ . y Luego, ๐’—!! = ๐‘ด ๐‘ฌ๐‘ฐ . (๐Ÿ‘) Esta ecuaciรณn es una ecuaciรณn diferencial ordinaria de segundo orden lineal cuya incรณgnita es ๐’—. Se puede resolver utilizando el mรฉtodo de variables separables. Ya que ๐‘ด = ๐‘ด ๐’™ , es evidente que la EDO mostrada puede resolverse utilizando el mรฉtodo de variables separables. Es decir, requeriremos efectuar dos integraciones sucesivas para obtener ๐’— = ๐’— ๐’™ . Efectuemos una primera integraciรณn de (๐Ÿ‘): ๐’—! = 8 ๐‘ด ๐‘ฌ๐‘ฐ ๐’…๐’™ + ๐‘ช๐Ÿ. (๐Ÿ’) La ecuaciรณn (๐Ÿ’) representa los giros de cada una de las secciones de la viga. Efectuemos una segunda integraciรณn, es decir, integramos (๐Ÿ’): ๐’— = < ๐‘ด ๐‘ฌ๐‘ฐ ๐’…๐’™ + ๐‘ช๐Ÿ๐’™ + ๐‘ช๐Ÿ. (๐Ÿ“) La ecuaciรณn (๐Ÿ“) representa las deflexiones de cada una de las secciones de la viga. Su grรกfica muestra ademรกs su configuraciรณn deformada.
  • 3. Para encontrar las constantes ๐‘ช๐Ÿ y ๐‘ช๐Ÿ se necesitarรก usar valores en la frontera. Esto convierte a la EDO en un PVF. Ejemplos de condiciรณn de frontera son los siguientes: โ€ข En un apoyo empotrado la deflexiรณn y el giro son cero. โ€ข En un apoyo fijo, la deflexiรณn es cero.
  • 4. EJEMPLO 1 Determine la deflexiรณn mรกxima y los giros mรกximos de la viga mostrada. ๐‘ณ, ๐‘ฌ, ๐‘ฐ ๐’˜ ๐‘จ ๐‘ฉ ๐’™ SOLUCIร“N Claramente ๐€๐‡ = ๐ŸŽ; ๐€๐• = ๐’˜๐‹ ๐Ÿ โ†‘ = ๐๐•. Seccionando: ๐‘ณ ๐’˜ ๐‘จ ๐’™ ๐’˜๐‘ณ ๐Ÿ ๐’˜๐‘ณ ๐Ÿ ๐’˜ ๐‘จ ๐’™ ๐’˜๐‘ณ ๐Ÿ ๐ŸŽ โ‰ค ๐’™ โ‰ค ๐‘ณ ๐‘ฝ(๐’™) ๐‘ด(๐’™) โ†ถ +โ†บ โˆ‘๐‘ด = ๐ŸŽ: ๐‘ด ๐’™ + ๐’˜๐’™ ๐’™ ๐Ÿ โˆ’ ๐’˜๐‘ณ ๐Ÿ ๐’™ = ๐ŸŽ ๐‘ด ๐’™ = โˆ’ ๐’˜ ๐Ÿ ๐’™๐Ÿ + ๐’˜๐‘ณ ๐Ÿ ๐’™ ; ๐ŸŽ โ‰ค ๐’™ โ‰ค ๐‘ณ.
  • 5. Luego, la EDO queda de la siguiente manera: ๐‘ฌ๐‘ฐ ๐’—!! = ๐‘ด โ‡’ ๐‘ฌ๐‘ฐ ๐’—!! = โˆ’ ๐’˜ ๐Ÿ ๐’™๐Ÿ + ๐’˜๐‘ณ ๐Ÿ ๐’™. Utillicemos el mรฉtodo de variables separables. Integrando una primera vez: ๐‘ฌ๐‘ฐ ๐’—! = โˆ’ ๐’˜ ๐Ÿ” ๐’™๐Ÿ‘ + ๐’˜๐‘ณ ๐Ÿ’ ๐’™๐Ÿ + ๐‘ช๐Ÿ. (โˆ—) Integrando nuevamente: ๐‘ฌ๐‘ฐ ๐’— = โˆ’ ๐’˜ ๐Ÿ๐Ÿ’ ๐’™๐Ÿ’ + ๐’˜๐‘ณ ๐Ÿ๐Ÿ ๐’™๐Ÿ‘ + ๐‘ช๐Ÿ๐’™ + ๐‘ช๐Ÿ. (โˆ—โˆ—) Para la determinaciรณn de ๐‘ช๐Ÿ y ๐‘ช๐Ÿ usemos valores en la frontera. Es evidente que, para ๐’™ = ๐ŸŽ, ๐’— = ๐ŸŽ . Reemplazo estos valores en (โˆ—โˆ—): ๐‘ฌ๐‘ฐ ๐ŸŽ = โˆ’ ๐’˜ ๐Ÿ๐Ÿ’ ๐ŸŽ ๐Ÿ’ + ๐’˜๐‘ณ ๐Ÿ๐Ÿ ๐ŸŽ ๐Ÿ‘ + ๐‘ช๐Ÿ ๐ŸŽ + ๐‘ช๐Ÿ. โ‡’ ๐‘ช๐Ÿ = ๐ŸŽ. Ademรกs, para ๐’™ = ๐‘ณ, ๐’— = ๐ŸŽ . Reemplazo estos valores en (โˆ—โˆ—): ๐‘ฌ๐‘ฐ ๐ŸŽ = โˆ’ ๐’˜ ๐Ÿ๐Ÿ’ ๐‘ณ ๐Ÿ’ + ๐’˜๐‘ณ ๐Ÿ๐Ÿ ๐‘ณ ๐Ÿ‘ + ๐‘ช๐Ÿ ๐‘ณ + ๐ŸŽ. โ‡’ ๐‘ช๐Ÿ = โˆ’ ๐’˜๐‘ณ๐Ÿ‘ ๐Ÿ๐Ÿ’ . De esta forma, tenemos ya a la ecuaciรณn de los giros y la elรกstica: ๐‘ฌ๐‘ฐ ๐’—! = โˆ’ ๐’˜ ๐Ÿ” ๐’™๐Ÿ‘ + ๐’˜๐‘ณ ๐Ÿ’ ๐’™๐Ÿ โˆ’ ๐’˜๐‘ณ๐Ÿ‘ ๐Ÿ๐Ÿ’ . ๐Ÿ ๐‘ฌ๐‘ฐ ๐’— = โˆ’ ๐’˜ ๐Ÿ๐Ÿ’ ๐’™๐Ÿ’ + ๐’˜๐‘ณ ๐Ÿ๐Ÿ ๐’™๐Ÿ‘ โˆ’ ๐’˜๐‘ณ๐Ÿ‘ ๐Ÿ๐Ÿ’ ๐’™. (๐Ÿ)
  • 6. Para encontrar la mรกxima deflexiรณn, tomenos la primera derivada de ๐Ÿ (es decir, ๐Ÿ ) y la igualamos a cero: โˆ’ ๐Ÿ ๐Ÿ” ๐’™๐Ÿ‘ + ๐‘ณ ๐Ÿ’ ๐’™๐Ÿ โˆ’ ๐‘ณ๐Ÿ‘ ๐Ÿ๐Ÿ’ = ๐ŸŽ ๐’™๐ฆรก๐ฑ = ๐‘ณ ๐Ÿ . Reemplazando en (๐Ÿ): ๐‘ฌ๐‘ฐ ๐’—๐ฆรก๐ฑ = โˆ’ ๐’˜ ๐Ÿ๐Ÿ’ ๐‘ณ ๐Ÿ ๐Ÿ’ + ๐’˜๐‘ณ ๐Ÿ๐Ÿ ๐‘ณ ๐Ÿ ๐Ÿ‘ โˆ’ ๐’˜๐‘ณ๐Ÿ‘ ๐Ÿ๐Ÿ’ ๐‘ณ ๐Ÿ . ๐’—๐ฆรก๐ฑ = โˆ’ ๐Ÿ“๐’˜๐‘ณ๐Ÿ’ ๐Ÿ‘๐Ÿ–๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ . Para encontrar los mรกximos giros, tomenos la primera derivada de ๐Ÿ y la igualamos a cero: โˆ’ ๐’˜ ๐Ÿ ๐’™๐Ÿ + ๐’˜๐‘ณ ๐Ÿ ๐’™ = ๐ŸŽ ๐’™ = ๐ŸŽ; ๐’™ = ๐‘ณ. Reemplazando en (๐Ÿ): ๐’—๐’Žรก๐’™ ! = ๐œฝ๐‘จ = โˆ’ ๐’˜๐‘ณ๐Ÿ‘ ๐Ÿ๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ . ๐’—๐’Žรก๐’™ ! = ๐œฝ๐‘ฉ = ๐’˜๐‘ณ๐Ÿ‘ ๐Ÿ๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ . ๐‘ณ, ๐‘ฌ, ๐‘ฐ ๐’˜ ๐‘จ ๐‘ฉ ๐’™ ๐’— = โˆ’ ๐’˜ ๐Ÿ๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ ๐’™๐Ÿ’ + ๐’˜๐‘ณ ๐Ÿ๐Ÿ๐‘ฌ๐‘ฐ ๐’™๐Ÿ‘ โˆ’ ๐’˜๐‘ณ๐Ÿ‘ ๐Ÿ๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ ๐’™. ๐’—๐ฆรก๐ฑ
  • 7. EJEMPLO 2 Determine las reacciones, la ecuaciรณn de los giros y la elรกstica. ๐‘ณ, ๐‘ฌ, ๐‘ฐ ๐’˜ ๐‘จ ๐‘ฉ ๐’™ SOLUCIร“N ๐‘ณ, ๐‘ฌ, ๐‘ฐ ๐’˜ ๐‘จ ๐‘ฉ ๐’™ โ†บ ๐‘ด๐‘จ โ†บ ๐‘ด๐‘ฉ ๐‘จ๐‘ฝ ๐‘ฉ๐‘ฝ Seccionando: ๐‘ณ, ๐‘ฌ, ๐‘ฐ ๐’˜ ๐‘จ ๐‘ฉ ๐’™ โ†บ ๐‘ด๐‘จ โ†บ ๐‘ด๐‘ฉ ๐‘จ๐‘ฝ ๐‘ฉ๐‘ฝ ๐’˜ ๐ŸŽ โ‰ค ๐’™ โ‰ค ๐‘ณ ๐‘ฝ(๐’™) ๐‘ด(๐’™) โ†ถ ๐‘จ ๐‘ด๐‘จ ๐‘จ๐‘ฝ โ†บ +โ†บ โˆ‘๐‘ด = ๐ŸŽ: ๐‘ด ๐’™ + ๐’˜๐’™ ๐’™ ๐Ÿ + ๐‘ด๐‘จ โˆ’ ๐‘จ๐‘ฝ๐’™ = ๐ŸŽ ๐‘ด ๐’™ = โˆ’ ๐’˜๐’™๐Ÿ ๐Ÿ + ๐‘จ๐‘ฝ๐’™ โˆ’ ๐‘ด๐‘จ
  • 8. Luego, la EDO queda de la siguiente manera: ๐‘ฌ๐‘ฐ ๐’—!! = ๐‘ด โ‡’ ๐‘ฌ๐‘ฐ ๐’—!! = โˆ’ ๐’˜๐’™๐Ÿ ๐Ÿ + ๐‘จ๐‘ฝ๐’™ โˆ’ ๐‘ด๐‘จ. Utillicemos el mรฉtodo de variables separables. Integrando una primera vez: ๐‘ฌ๐‘ฐ ๐’—! = โˆ’ ๐’˜ ๐Ÿ” ๐’™๐Ÿ‘ + ๐‘จ๐‘ฝ ๐Ÿ ๐’™๐Ÿ โˆ’ ๐‘ด๐‘จ๐’™ + ๐‘ช๐Ÿ. (โˆ—) Integrando nuevamente: ๐‘ฌ๐‘ฐ ๐’— = โˆ’ ๐’˜ ๐Ÿ๐Ÿ’ ๐’™๐Ÿ’ + ๐‘จ๐‘ฝ ๐Ÿ” ๐’™๐Ÿ‘ โˆ’ ๐‘ด๐‘จ ๐Ÿ ๐’™๐Ÿ + ๐‘ช๐Ÿ๐’™ + ๐‘ช๐Ÿ. (โˆ—โˆ—) Para la determinaciรณn de ๐‘ช๐Ÿ, ๐‘ช๐Ÿ, ๐‘จ๐‘ฝ y ๐‘ด๐‘จ, usemos valores en la frontera. Es evidente que, para ๐’™ = ๐ŸŽ, ๐’—โ€ฒ = ๐ŸŽ . Reemplazo estos valores en (โˆ—): ๐‘ฌ๐‘ฐ ๐ŸŽ = โˆ’ ๐’˜ ๐Ÿ” ๐ŸŽ ๐Ÿ‘ + ๐‘จ๐‘ฝ ๐Ÿ ๐ŸŽ ๐Ÿ โˆ’ ๐‘ด๐‘จ ๐ŸŽ + ๐‘ช๐Ÿ. โ‡’ ๐‘ช๐Ÿ = ๐ŸŽ. Ademรกs, para ๐’™ = ๐ŸŽ, ๐’— = ๐ŸŽ . Reemplazo estos valores en (โˆ—โˆ—): ๐‘ฌ๐‘ฐ ๐ŸŽ = โˆ’ ๐’˜ ๐Ÿ๐Ÿ’ ๐ŸŽ ๐Ÿ’ + ๐‘จ๐‘ฝ ๐Ÿ” ๐ŸŽ ๐Ÿ‘ โˆ’ ๐‘ด๐‘จ ๐Ÿ ๐ŸŽ ๐Ÿ + ๐‘ช๐Ÿ ๐ŸŽ + ๐‘ช๐Ÿ. โ‡’ ๐‘ช๐Ÿ = ๐ŸŽ. Tambiรฉn, para ๐’™ = ๐‘ณ, ๐’—โ€ฒ = ๐ŸŽ . Reemplazo estos valores en (โˆ—): ๐‘ฌ๐‘ฐ ๐ŸŽ = โˆ’ ๐’˜ ๐Ÿ” ๐‘ณ๐Ÿ‘ + ๐‘จ๐‘ฝ ๐Ÿ ๐‘ณ๐Ÿ โˆ’ ๐‘ด๐‘จ๐‘ณ + ๐ŸŽ. ๐‘จ๐‘ฝ๐‘ณ ๐Ÿ โˆ’ ๐‘ด๐‘จ = ๐’˜๐‘ณ๐Ÿ ๐Ÿ” . (๐œถ)
  • 9. ๐‘จ๐‘ฝ๐‘ณ ๐Ÿ‘ โˆ’ ๐‘ด๐‘จ = ๐’˜๐‘ณ๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ . (๐œท) Finalmente, para ๐’™ = ๐‘ณ, ๐’— = ๐ŸŽ. Reemplazo estos valores en (โˆ—โˆ—): ๐‘ฌ๐‘ฐ ๐ŸŽ = โˆ’ ๐’˜ ๐Ÿ๐Ÿ’ ๐‘ณ๐Ÿ’ + ๐‘จ๐‘ฝ ๐Ÿ” ๐‘ณ๐Ÿ‘ โˆ’ ๐‘ด๐‘จ ๐Ÿ ๐‘ณ๐Ÿ + (๐ŸŽ)๐‘ณ + ๐ŸŽ. De (๐œถ) y ๐œท : ๐‘จ๐‘ฝ = ๐’˜๐‘ณ ๐Ÿ โ†‘ . ๐‘ด๐‘จ = ๐’˜๐‘ณ๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ (โ†บ). Por Estรกtica: ๐‘ฉ๐‘ฝ = ๐’˜๐‘ณ ๐Ÿ โ†‘ . ๐‘ด๐‘ฉ = ๐’˜๐‘ณ๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ (โ†ป). Obs.: Los momentos en los extremos ๐‘ด๐‘จ y ๐‘ด๐‘ฉ son llamados momentos de empotramiento perfecto (MEP) o fixed extreme moments (FEM). Veremos mรกs adelante que estos momentos son importantes en el desarrollo del mรฉtodo de Cross y el mรฉtodo matricial de la rigidez. De esta forma, tenemos ya a la ecuaciรณn de los giros y la elรกstica: ๐‘ฌ๐‘ฐ ๐’—! = โˆ’ ๐’˜ ๐Ÿ” ๐’™๐Ÿ‘ + ๐’˜๐‘ณ ๐Ÿ’ ๐’™๐Ÿ โˆ’ ๐’˜๐‘ณ๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ ๐’™. ๐Ÿ ๐‘ฌ๐‘ฐ ๐’— = โˆ’ ๐’˜ ๐Ÿ๐Ÿ’ ๐’™๐Ÿ’ + ๐’˜๐‘ณ ๐Ÿ๐Ÿ ๐’™๐Ÿ‘ โˆ’ ๐’˜๐‘ณ๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ’ ๐’™๐Ÿ . (๐Ÿ)
  • 10. EJEMPLO 3 Determine los FEM de una viga cuyo extremo izquierdo rota un รกngulo ๐œฝ de manera antihoraria. SOLUCIร“N Seccionando: โ†บ ๐‘ด๐’Š๐’‹ โ†บ ๐‘ด๐’‹๐’Š ๐‘ฝ๐’Š๐’‹ ๐‘ฝ๐’‹๐’Š โ†บ ๐‘ด๐’Š๐’‹ ๐‘ฝ๐’Š๐’‹ ๐‘ฝ(๐’™) ๐‘ด(๐’™) โ†ถ ๐ŸŽ โ‰ค ๐’™ โ‰ค ๐‘ณ ๐’™ ๐’™
  • 11. +โ†บ โˆ‘๐‘ด = ๐ŸŽ: ๐‘ด ๐’™ + ๐‘ด๐’Š๐’‹ โˆ’ ๐‘ฝ๐’Š๐’‹๐’™ = ๐ŸŽ ๐‘ด ๐’™ = ๐‘ฝ๐’Š๐’‹๐’™ โˆ’ ๐‘ด๐’Š๐’‹. Luego, la EDO queda de la siguiente manera: ๐‘ฌ๐‘ฐ ๐’—!! = ๐‘ด โ‡’ ๐‘ฌ๐‘ฐ ๐’—!! = ๐‘ฝ๐’Š๐’‹๐’™ โˆ’ ๐‘ด๐’Š๐’‹. Utillicemos el mรฉtodo de variables separables. Integrando una primera vez: ๐‘ฌ๐‘ฐ ๐’—! = ๐‘ฝ๐’Š๐’‹๐’™๐Ÿ ๐Ÿ โˆ’ ๐‘ด๐’Š๐’‹๐’™ + ๐‘ช๐Ÿ (โˆ—) Integrando nuevamente: ๐‘ฌ๐‘ฐ ๐’— = ๐‘ฝ๐’Š๐’‹๐’™๐Ÿ‘ ๐Ÿ” โˆ’ ๐‘ด๐’Š๐’‹๐’™๐Ÿ ๐Ÿ + ๐‘ช๐Ÿ๐’™ + ๐‘ช๐Ÿ (โˆ—โˆ—) Para la determinaciรณn de ๐‘ช๐Ÿ, ๐‘ช๐Ÿ, ๐‘ฝ๐’Š๐’‹ y ๐‘ด๐’Š๐’‹, usemos valores en la frontera. Es evidente que, para ๐’™ = ๐ŸŽ, ๐’—โ€ฒ = ๐œฝ . Reemplazo estos valores en (โˆ—): ๐‘ฌ๐‘ฐ ๐œฝ = ๐‘ฝ๐’Š๐’‹ ๐ŸŽ ๐Ÿ ๐Ÿ โˆ’ ๐‘ด๐’Š๐’‹(๐ŸŽ) + ๐‘ช๐Ÿ. โ‡’ ๐‘ช๐Ÿ = ๐‘ฌ๐‘ฐ๐œฝ. Ademรกs, para ๐’™ = ๐ŸŽ, ๐’— = ๐ŸŽ . Reemplazo estos valores en (โˆ—โˆ—): ๐‘ฌ๐‘ฐ ๐ŸŽ = ๐‘ฝ๐’Š๐’‹ ๐ŸŽ ๐Ÿ‘ ๐Ÿ” โˆ’ ๐‘ด๐’Š๐’‹ ๐ŸŽ ๐Ÿ ๐Ÿ + ๐‘ช๐Ÿ ๐ŸŽ + ๐‘ช๐Ÿ โ‡’ ๐‘ช๐Ÿ = ๐ŸŽ. Tambiรฉn, para ๐’™ = ๐‘ณ, ๐’—โ€ฒ = ๐ŸŽ . Reemplazo estos valores en (โˆ—): ๐‘ฌ๐‘ฐ ๐ŸŽ = ๐‘ฝ๐’Š๐’‹ ๐‘ณ ๐Ÿ ๐Ÿ โˆ’ ๐‘ด๐’Š๐’‹ ๐‘ณ + ๐‘ช๐Ÿ โˆ’ ๐‘ฝ๐’Š๐’‹๐‘ณ ๐Ÿ + ๐‘ด๐’Š๐’‹ = ๐‘ฌ๐‘ฐ๐œฝ ๐‘ณ . (๐œถ)
  • 12. โˆ’ ๐‘ฝ๐’Š๐’‹๐‘ณ ๐Ÿ‘ + ๐‘ด๐’Š๐’‹ = ๐Ÿ๐‘ฌ๐‘ฐ๐œฝ ๐‘ณ . (๐œท) Finalmente, para ๐’™ = ๐‘ณ, ๐’— = ๐ŸŽ. Reemplazo estos valores en (โˆ—โˆ—): ๐‘ฌ๐‘ฐ ๐ŸŽ = ๐‘ฝ๐’Š๐’‹๐‘ณ๐Ÿ‘ ๐Ÿ” โˆ’ ๐‘ด๐’Š๐’‹๐‘ณ๐Ÿ ๐Ÿ + ๐‘ช๐Ÿ ๐‘ณ + ๐‘ช๐Ÿ De ๐œท โˆ’ ๐œถ : ๐‘ด๐’Š๐’‹ = ๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ ๐‘ณ ๐œฝ (โ†บ). ๐‘ฝ๐’Š๐’‹๐‘ณ ๐Ÿ” = ๐‘ฌ๐‘ฐ๐œฝ ๐‘ณ โ‡’ ๐‘ฝ๐’Š๐’‹ = ๐Ÿ”๐‘ฌ๐‘ฐ ๐‘ณ๐Ÿ ๐œฝ. En (๐œท) : โˆ’ ๐Ÿ”๐‘ฌ๐‘ฐ ๐‘ณ๐Ÿ ๐œฝ ๐‘ณ ๐Ÿ‘ + ๐‘ด๐’Š๐’‹ = ๐Ÿ๐‘ฌ๐‘ฐ๐œฝ ๐‘ณ . Por Estรกtica: +โ†บ โˆ‘๐‘ด๐’Š = ๐ŸŽ: ๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ ๐‘ณ ๐œฝ + ๐‘ด๐’‹๐’Š + โˆ’ ๐Ÿ”๐‘ฌ๐‘ฐ ๐‘ณ๐Ÿ ๐œฝ ๐‹ = ๐ŸŽ ๐‘ด๐’‹๐’Š = ๐Ÿ๐‘ฌ๐‘ฐ ๐‘ณ ๐œฝ (โ†บ). Ademรกs: ๐‘ฝ๐’Š๐’‹ = ๐Ÿ”๐‘ฌ๐‘ฐ ๐‘ณ๐Ÿ ๐œฝ (โ†‘). ๐‘ฝ๐’‹๐’Š = ๐Ÿ”๐‘ฌ๐‘ฐ ๐‘ณ๐Ÿ ๐œฝ (โ†“).
  • 13. EJEMPLO 4 Determine los FEM de una viga cuyo extremo izquierdo se desplaza verticalemente ๐šซ hacia abajo. SOLUCIร“N Por doble integraciรณn obtenemos que โ†บ โ†บ ๐‘ด๐’‹๐’Š ๐‘ฝ๐’Š๐’‹ ๐‘ฝ๐’‹๐’Š ๐’™ ๐‘ฌ, ๐‘ฐ, ๐‘ณ ๐’Š ๐’‹ ๐’‹ ๐’Š ๐‘ฌ, ๐‘ฐ, ๐‘ณ โ‡’ ๐šซ ๐‘ฌ, ๐‘ฐ, ๐‘ณ ๐’Š ๐’‹ ๐šซ ๐‘ด๐’Š๐’‹ ๐‘ด๐’Š๐’‹ = ๐Ÿ”๐‘ฌ๐‘ฐ ๐‘ณ๐Ÿ ๐šซ (โ†ป). ๐‘ด๐’‹๐’Š = ๐Ÿ”๐‘ฌ๐‘ฐ ๐‘ณ๐Ÿ ๐šซ (โ†ป). Ademรกs: ๐‘ฝ๐’Š๐’‹ = ๐Ÿ๐Ÿ๐‘ฌ๐‘ฐ ๐‘ณ๐Ÿ‘ ๐šซ (โ†“). ๐‘ฝ๐’‹๐’Š = ๐Ÿ๐Ÿ๐‘ฌ๐‘ฐ ๐‘ณ๐Ÿ‘ ๐šซ (โ†‘).
  • 14. EJEMPLO 5 Determine los FEM de una viga cuyo extremo izquierdo se desplaza verticalemente ๐šซ hacia abajo. SOLUCIร“N Por doble integraciรณn obtenemos que โ†บ ๐‘ฝ๐’Š๐’‹ ๐‘ฝ๐’‹๐’Š ๐’™ ๐‘ฌ, ๐‘ฐ, ๐‘ณ ๐’Š ๐’‹ ๐’‹ ๐’Š ๐‘ฌ, ๐‘ฐ, ๐‘ณ โ‡’ ๐šซ ๐‘ฌ, ๐‘ฐ, ๐‘ณ ๐’Š ๐’‹ ๐šซ ๐‘ด๐’Š๐’‹ ๐‘ด๐’Š๐’‹ = ๐Ÿ‘๐‘ฌ๐‘ฐ ๐‘ณ๐Ÿ ๐šซ (โ†ป). Ademรกs: ๐‘ฝ๐’Š๐’‹ = ๐Ÿ‘๐‘ฌ๐‘ฐ ๐‘ณ๐Ÿ‘ ๐šซ (โ†“). ๐‘ฝ๐’‹๐’Š = ๐Ÿ‘๐‘ฌ๐‘ฐ ๐‘ณ๐Ÿ‘ ๐šซ (โ†‘).
  • 15. RIGIDEZ A LA FLEXIร“N Podemos definir a la rigidez a la flexiรณn como el valor del momento que se requiere para flectar a una viga un รกngulo unitario. Luego, sea la siguiente viga doblemente empotrada: Su rigidez a la flexiรณn se determina con ๐‘ฒ๐’Š๐’‹ = ๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ ๐‘ณ . Visto de otra forma, el momento que se produce en el extremo donde rota una viga doblemente empotrada es igual a su rigidez a la flexiรณn por el รกngulo de rotaciรณn: ๐‘ด๐’Š๐’‹ = ๐‘ฒ๐’Š๐’‹ ๐œฝ. FACTOR DE TRANSPORTE En el ejemplo 3, vimos que el momento en el otro extremo de la viga (i.e. el extremo que no rota) es igual a ๐‘ด๐’‹๐’Š = ๐Ÿ๐‘ฌ๐‘ฐ ๐‘ณ ๐œฝ. Es decir, ๐‘ด๐’Š๐’‹ = ๐Ÿ ๐Ÿ ๐‘ด๐’‹๐’Š. Al valor de ๐Ÿ ๐Ÿ se le conoce como โ€œfactor de transporteโ€. FACTOR DE DISTRIBUCIร“N Considรฉrese ahora una serie de barras que comparten el nudo comรบn โ€œ๐’Šโ€. No se va a tomar en cuenta la deformaciรณn axial (๐‘ฌ๐‘จ = โˆž) de tal forma que las longitudes de las barras no cambian. Esto implica, ademรกs, que el nudo โ€œ ๐’Š โ€ puede rotar, pero no desplazarse:
  • 16. Visualicemos ahora sรณlo los ejes de cada barra y apliquemos un momento puntual ๐‘ด en el nudo comรบn โ€œ๐’Šโ€:
  • 17. Debido a que el nudo โ€œ๐’Šโ€ es rรญgido, el momento puntual ๐‘ด generarรก que todas las barras roten un mismo รกngulo ๐œฝ:
  • 18. Seccionemos el nudo โ€œ๐’Šโ€ y observemos el DCL resultante:
  • 19. Apliquemos equilibrio en el nudo โ€œ๐’Šโ€:
  • 20. +โ†บ โˆ‘๐‘ด๐’Š = ๐ŸŽ: ๐‘ด โˆ’ ๐‘ด๐’Š๐Ÿ โˆ’ ๐‘ด๐’Š๐Ÿ โˆ’ ๐‘ด๐’Š๐Ÿ‘ โˆ’ โ‹ฏ โˆ’ ๐‘ด๐’Š๐’‹ โˆ’ โ‹ฏ ๐‘ด๐’Š๐’ = ๐ŸŽ ๐‘ด = ๐‘ด๐’Š๐Ÿ + ๐‘ด๐’Š๐Ÿ + ๐‘ด๐’Š๐Ÿ‘ + โ‹ฏ + ๐‘ด๐’Š๐’‹ + โ‹ฏ ๐‘ด๐’Š๐’ Sabemos que cada momento interno puede ser expresado como el producto de su rigidez a la flexiรณn y el รกngulo que rota. Entonces ๐‘ด = ๐‘ฒ๐’Š๐Ÿ๐œฝ + ๐‘ฒ๐’Š๐Ÿ๐œฝ + ๐‘ฒ๐’Š๐Ÿ‘๐œฝ + โ‹ฏ + ๐‘ฒ๐’Š๐’‹๐œฝ + โ‹ฏ ๐‘ฒ๐’Š๐’๐œฝ. Despejando ๐œฝ: ๐œฝ = ๐Ÿ ๐‘ฒ๐’Š๐Ÿ + ๐‘ฒ๐’Š๐Ÿ + ๐‘ฒ๐’Š๐Ÿ‘ + โ‹ฏ + ๐‘ฒ๐’Š๐’‹ + โ‹ฏ ๐‘ฒ๐’Š๐’ ๐‘ด โ‡’ ๐œฝ = ๐Ÿ โˆ‘๐’‹+๐Ÿ ๐’ ๐‘ฒ๐’Š๐’‹ ๐‘ด. El denominador โˆ‘๐’‹3๐Ÿ ๐’ ๐‘ฒ๐’Š๐’‹ representa la suma de las rigideces a la flexiรณn de todas las barras que comparte el nudo โ€œ๐’Šโ€. Ahora bien, ya que ๐‘ด๐’Š๐Ÿ = ๐‘ฒ๐’Š๐Ÿ ๐œฝ, entonces ๐‘ด๐’Š๐Ÿ = ๐‘ฒ๐’Š๐Ÿ โˆ‘๐’‹+๐Ÿ ๐’ ๐‘ฒ๐’Š๐’‹ ๐‘ด. Anรกlogamente:
  • 21. ๐‘ด๐’Š๐Ÿ = ๐‘ฒ๐’Š๐Ÿ โˆ‘๐’‹+๐Ÿ ๐’ ๐‘ฒ๐’Š๐’‹ ๐‘ด. ๐‘ด๐’Š๐Ÿ‘ = ๐‘ฒ๐’Š๐Ÿ‘ โˆ‘๐’‹+๐Ÿ ๐’ ๐‘ฒ๐’Š๐’‹ ๐‘ด. โ‹ฎ ๐‘ด๐’Š๐’‹ = ๐‘ฒ๐’Š๐’‹ โˆ‘๐’‹+๐Ÿ ๐’ ๐‘ฒ๐’Š๐’‹ ๐‘ด. A la expresiรณn ๐‘ฒ๐’Š๐’‹ โˆ‘๐’‹#๐Ÿ ๐’ ๐‘ฒ๐’Š๐’‹ se le llama โ€œfactor de distribuciรณnโ€ y se le representa por ๐‘ญ๐‘ซ๐’Š๐’‹ = ๐‘ฒ๐’Š๐’‹ โˆ‘๐’‹#๐Ÿ ๐’ ๐‘ฒ๐’Š๐’‹ . Obs.: En apoyos empotrados, el ๐‘ญ๐‘ซ = ๐ŸŽ y en apoyos articulados el ๐‘ญ๐‘ซ = ๐Ÿ.
  • 22. MOMENTOS DE EMPOTRAMIENTO PERFECTO (MEP O FEM) Ya se habรญa indicado que los momentos reactivos en los extremos de una viga doblemente empotrada constituyen los momentos de empotramiento perfecto (MEP) o fixed extreme moments (FEM). Podemos determinar estos momentos utilizando, por ejemplo, el mรฉtodo de doble integraciรณn que resuelve la EDO de la elรกstica. Existen tablas que ya tienen calculados estos valores para distintas cargas. PROCEDIMIENTO PARA EL Mร‰TODO CROSS EN VIGAS Si los nudos de la viga son no desplazables, entonces podemos seguir el siguiente procedimiento: 1.- Determinar la rigidez a la flexiรณn de todas las barras. 2.- Determinar los factores de distribuciรณn nudo a nudo. 3.- Considerar inicialmente que todos los nudos estรกn empotrados. Esto permitirรก calcular los FEM en los extremos de todas las barras. 4.- Los nudos estarรกn desequilibrados al inicio. Se buscarรก equilibrarlos hasta lograr el nivel de precisiรณn deseado usando el proceso de distribuciรณn de momentos utilizando una tabla. En los siguientes ejemplos, se observarรก el desarrollo es este procedimiento. CONVENCIร“N DE SIGNOS PARA EL Mร‰TODO DE CROSS Los momentos internos antihorarios se considerarรกn positivos y los horarios negativos.
  • 23. EJEMPLO 6 Determine las reacciones, el DFC y el DMF de la viga mostrada usando el mรฉtodo de Cross. ๐‘ฌ, ๐‘ฐ ๐’˜ = ๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ ๐‘ช ๐’™ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ ๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ฌ, ๐Ÿ๐‘ฐ SOLUCIร“N Rigideces a la flexiรณn. ๐‘ฒ๐‘จ๐‘ฉ = ๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ ๐Ÿ๐Ÿ“ . ๐‘ท = ๐Ÿ’๐ŸŽ ๐ค ๐Ÿ•. ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ ๐‘ฒ๐‘ฉ๐‘ช = ๐Ÿ’๐‘ฌ(๐Ÿ๐‘ฐ) ๐Ÿ๐Ÿ“ = ๐Ÿ–๐‘ฌ๐‘ฐ ๐‘ณ . Factores de distribuciรณn. NUDO A ๐‘ญ๐‘ซ๐‘จ๐‘ฉ = ๐ŸŽ. NUDO B ๐‘ญ๐‘ซ๐‘ฉ๐‘จ = ๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ ๐Ÿ๐Ÿ“ + ๐Ÿ–๐‘ฌ๐‘ฐ ๐Ÿ๐Ÿ“ = ๐Ÿ ๐Ÿ‘ . ๐‘ญ๐‘ซ๐‘ฉ๐‘ช = ๐Ÿ–๐‘ฌ๐‘ฐ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ ๐Ÿ๐Ÿ“ + ๐Ÿ–๐‘ฌ๐‘ฐ ๐Ÿ๐Ÿ“ = ๐Ÿ ๐Ÿ‘ . Obs.:Note que la suma de los FD es igual a 1. NUDO C ๐‘ญ๐‘ซ๐‘ช๐‘ฉ = ๐Ÿ.
  • 24. FEM ๐‘ฌ, ๐‘ฐ ๐’˜ = ๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ ๐‘ช ๐’™ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ ๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ฌ, ๐Ÿ๐‘ฐ ๐‘ท = ๐Ÿ’๐ŸŽ ๐ค ๐Ÿ•. ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ ๐‘ด๐‘จ๐‘ฉ ๐ŸŽ = ๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ = ๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ ๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ. ๐‘ด๐‘ฉ๐‘จ ๐ŸŽ = โˆ’ ๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ = โˆ’๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ ๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ. โ†บ โ†ป โ†บ โ†ป ๐‘ด๐‘ฉ๐‘ช ๐ŸŽ = ๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ + ๐Ÿ’๐ŸŽ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ– = ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“ ๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ. ๐‘ด๐‘ช๐‘ฉ ๐ŸŽ = โˆ’ ๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ โˆ’ ๐Ÿ’๐ŸŽ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ– = โˆ’๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“ ๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ. ๐‘ด๐‘จ๐‘ฉ ๐ŸŽ ๐‘ด๐‘ฉ๐‘จ ๐ŸŽ ๐‘ด๐‘ฉ๐‘ช ๐ŸŽ ๐‘ด๐‘ช๐‘ฉ ๐ŸŽ Distribuciรณn de momentos Nudos ๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ช Barras ๐‘จ๐‘ฉ ๐‘ฉ๐‘จ ๐‘ฉ๐‘ช ๐‘ช๐‘ฉ FD ๐ŸŽ ๐Ÿ/๐Ÿ‘ ๐Ÿ/๐Ÿ‘ ๐Ÿ FEM ๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“ Para este paso conviene preparar un cuadro con los siguientes datos: Observamos que los momentos sobre el nudo B y el nudo C no estรกn equilibrados ya que, por ejemplo, en B la suma no es cero y en C valor no es cero. Empezemos entonces equilibrando al nudo C (es el que estรก mรกs desequilibrado). Para ello debemos sumar 112.5: De las tablas de FEM obtenemos que
  • 25. ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“ ๐Ÿ“๐Ÿ”. ๐Ÿ๐Ÿ“ Nudos ๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ช Barras ๐‘จ๐‘ฉ ๐‘ฉ๐‘จ ๐‘ฉ๐‘ช ๐‘ช๐‘ฉ FD ๐ŸŽ ๐Ÿ/๐Ÿ‘ ๐Ÿ/๐Ÿ‘ ๐Ÿ FEM ๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“ Ahora el nudo C ya estรก equilibrado. Sin embargo, por haber aplicado un momento de 112.5 en el extremo CB de la barra, al otro extremo BC le llega la mitad. Esto hace que el nudo B que ya estaba desequilibrado se desequilibre mรกs: ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“ Nudos ๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ช Barras ๐‘จ๐‘ฉ ๐‘ฉ๐‘จ ๐‘ฉ๐‘ช ๐‘ช๐‘ฉ FD ๐ŸŽ ๐Ÿ/๐Ÿ‘ ๐Ÿ/๐Ÿ‘ ๐Ÿ FEM ๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“ Equilbremos ahora al nudo B. La suma de los momentos es โˆ’๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ + ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“ + ๐Ÿ“๐Ÿ”. ๐Ÿ๐Ÿ“ = ๐Ÿ๐Ÿ‘๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ“. Luego, hay que aplicar en el nudo B un momento de โˆ’๐Ÿ๐Ÿ‘๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ“ para equilibrarlo. Este valor se va a distribuir en BA y BC en funciรณn a sus factores de distribuciรณn, es decir: ๐‘ฉ๐‘จ: โˆ’๐Ÿ๐Ÿ‘๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ“ร— ๐Ÿ/๐Ÿ‘ = โˆ’๐Ÿ’๐Ÿ‘. ๐Ÿ•๐Ÿ“. ๐‘ฉ๐‘ช: โˆ’๐Ÿ๐Ÿ‘๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ“ร— ๐Ÿ/๐Ÿ‘ = โˆ’๐Ÿ–๐Ÿ•. ๐Ÿ“.
  • 26. ๐Ÿ“๐Ÿ”. ๐Ÿ๐Ÿ“ Coloquemos esto valores en la tabla: ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“ Nudos ๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ช Barras ๐‘จ๐‘ฉ ๐‘ฉ๐‘จ ๐‘ฉ๐‘ช ๐‘ช๐‘ฉ FD ๐ŸŽ ๐Ÿ/๐Ÿ‘ ๐Ÿ/๐Ÿ‘ ๐Ÿ FEM ๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ’๐Ÿ‘. ๐Ÿ•๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ–๐Ÿ•. ๐Ÿ“ Ahora el nudo B ya estรก equilibrado. Sin embargo, por haber aplicado momentos en BA y en BC en sus respectivos extremos se aplica la mitad de estos valores. ๐Ÿ“๐Ÿ”. ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“ Nudos ๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ช Barras ๐‘จ๐‘ฉ ๐‘ฉ๐‘จ ๐‘ฉ๐‘ช ๐‘ช๐‘ฉ FD ๐ŸŽ ๐Ÿ/๐Ÿ‘ ๐Ÿ/๐Ÿ‘ ๐Ÿ FEM ๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ’๐Ÿ‘. ๐Ÿ•๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ–๐Ÿ•. ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ–๐Ÿ•๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ’๐Ÿ‘. ๐Ÿ•๐Ÿ“ Notemos que ahora, el nudo que ya estaba equilibrado se ha vuelto a desequilibrar. Lo vamos a equilibrar nuevamente, sumando 43.75:
  • 27. ๐Ÿ“๐Ÿ”. ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“ Nudos ๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ช Barras ๐‘จ๐‘ฉ ๐‘ฉ๐‘จ ๐‘ฉ๐‘ช ๐‘ช๐‘ฉ FD ๐ŸŽ ๐Ÿ/๐Ÿ‘ ๐Ÿ/๐Ÿ‘ ๐Ÿ FEM ๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ’๐Ÿ‘. ๐Ÿ•๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ–๐Ÿ•. ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ–๐Ÿ•๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ’๐Ÿ‘. ๐Ÿ•๐Ÿ“ Nuevamente, este momento de 43.75 en CB transmite la mitad a BC lo que harรก que el nudo B desequilibre nuevamente: ๐Ÿ’๐Ÿ‘. ๐Ÿ•๐Ÿ“ ๐Ÿ“๐Ÿ”. ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“ Nudos ๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ช Barras ๐‘จ๐‘ฉ ๐‘ฉ๐‘จ ๐‘ฉ๐‘ช ๐‘ช๐‘ฉ FD ๐ŸŽ ๐Ÿ/๐Ÿ‘ ๐Ÿ/๐Ÿ‘ ๐Ÿ FEM ๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ’๐Ÿ‘. ๐Ÿ•๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ–๐Ÿ•. ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ–๐Ÿ•๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ’๐Ÿ‘. ๐Ÿ•๐Ÿ“ ๐Ÿ’๐Ÿ‘. ๐Ÿ•๐Ÿ“ ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ–๐Ÿ•๐Ÿ“ Equilibremos ahora nuevamente al nudo B sumando -21.875 distribuido en funciรณn a los factores de distribuciรณn: ๐‘ฉ๐‘จ: โˆ’๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ–๐Ÿ•๐Ÿ“ร— ๐Ÿ/๐Ÿ‘ = โˆ’๐Ÿ•. ๐Ÿ๐Ÿ—. ๐‘ฉ๐‘ช: โˆ’๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ–๐Ÿ•๐Ÿ“ร— ๐Ÿ/๐Ÿ‘ = โˆ’๐Ÿ๐Ÿ’. ๐Ÿ“๐Ÿ–. Llevemos estos valores a la tabla:
  • 28. ๐Ÿ“๐Ÿ”. ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“ Nudos ๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ช Barras ๐‘จ๐‘ฉ ๐‘ฉ๐‘จ ๐‘ฉ๐‘ช ๐‘ช๐‘ฉ FD ๐ŸŽ ๐Ÿ/๐Ÿ‘ ๐Ÿ/๐Ÿ‘ ๐Ÿ FEM ๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ’๐Ÿ‘. ๐Ÿ•๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ–๐Ÿ•. ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ–๐Ÿ•๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ’๐Ÿ‘. ๐Ÿ•๐Ÿ“ ๐Ÿ’๐Ÿ‘. ๐Ÿ•๐Ÿ“ ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ–๐Ÿ•๐Ÿ“ Evidentemente, estos รบltimos momentos generan la mitad es sus extremos lo que hace que el nudo C se vuelva a desequilibrar. De esta forma, repetimos el procedimiento hasta lograr la precisiรณn deseada: โˆ’๐Ÿ•. ๐Ÿ๐Ÿ— โˆ’๐Ÿ๐Ÿ’. ๐Ÿ“๐Ÿ– ๐Ÿ“๐Ÿ”. ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“ Nudos ๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ช Barras ๐‘จ๐‘ฉ ๐‘ฉ๐‘จ ๐‘ฉ๐‘ช ๐‘ช๐‘ฉ FD ๐ŸŽ ๐Ÿ/๐Ÿ‘ ๐Ÿ/๐Ÿ‘ ๐Ÿ FEM ๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ’๐Ÿ‘. ๐Ÿ•๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ–๐Ÿ•. ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ–๐Ÿ•๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ’๐Ÿ‘. ๐Ÿ•๐Ÿ“ ๐Ÿ’๐Ÿ‘. ๐Ÿ•๐Ÿ“ ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ–๐Ÿ•๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ•. ๐Ÿ๐Ÿ— โˆ’๐Ÿ๐Ÿ’. ๐Ÿ“๐Ÿ– โˆ’๐Ÿ‘. ๐Ÿ”๐Ÿ’๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ•. ๐Ÿ๐Ÿ— ๐Ÿ•. ๐Ÿ๐Ÿ— ๐Ÿ‘. ๐Ÿ”๐Ÿ’๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ. ๐Ÿ’๐Ÿ‘ โˆ’๐ŸŽ. ๐Ÿ”๐ŸŽ๐Ÿ– โˆ’๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐ŸŽ. ๐Ÿ”๐ŸŽ๐Ÿ– โˆ’๐ŸŽ. ๐Ÿ๐ŸŽ๐Ÿ‘ โˆ’๐ŸŽ. ๐Ÿ’๐ŸŽ๐Ÿ” โˆ’๐ŸŽ. ๐Ÿ๐ŸŽ๐Ÿ‘ ๐ŸŽ. ๐Ÿ๐ŸŽ๐Ÿ‘ ๐ŸŽ. ๐Ÿ๐ŸŽ๐Ÿ โˆ’๐ŸŽ. ๐ŸŽ๐Ÿ‘๐Ÿ’ โˆ’๐ŸŽ. ๐ŸŽ๐Ÿ”๐Ÿ– โˆ’๐ŸŽ. ๐ŸŽ๐Ÿ‘๐Ÿ’ ๐ŸŽ. ๐ŸŽ๐Ÿ‘๐Ÿ’ ๐ŸŽ. ๐ŸŽ๐Ÿ๐Ÿ• โˆ’๐ŸŽ. ๐ŸŽ๐ŸŽ๐Ÿ” โˆ’๐ŸŽ. ๐ŸŽ๐Ÿ๐Ÿ โˆ’๐ŸŽ. ๐Ÿ๐ŸŽ๐Ÿ โˆ’๐ŸŽ. ๐ŸŽ๐Ÿ๐Ÿ•
  • 29. Ya que los รบltimos momentos obtenidos tiene el nivel de precisiรณn deseado, podemos cerrar el proceso. Es recomendable terminar en una distribuciรณn, no es un traslado. Los momentos obtenidos por Cross son las sumas de cada columna: ๐Ÿ“๐Ÿ”. ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“ Nudos ๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ช Barras ๐‘จ๐‘ฉ ๐‘ฉ๐‘จ ๐‘ฉ๐‘ช ๐‘ช๐‘ฉ FD ๐ŸŽ ๐Ÿ/๐Ÿ‘ ๐Ÿ/๐Ÿ‘ ๐Ÿ FEM ๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ’๐Ÿ‘. ๐Ÿ•๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ–๐Ÿ•. ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ–๐Ÿ•๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ’๐Ÿ‘. ๐Ÿ•๐Ÿ“ ๐Ÿ’๐Ÿ‘. ๐Ÿ•๐Ÿ“ ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ–๐Ÿ•๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ•. ๐Ÿ๐Ÿ— โˆ’๐Ÿ๐Ÿ’. ๐Ÿ“๐Ÿ– โˆ’๐Ÿ‘. ๐Ÿ”๐Ÿ’๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ•. ๐Ÿ๐Ÿ— ๐Ÿ•. ๐Ÿ๐Ÿ— ๐Ÿ‘. ๐Ÿ”๐Ÿ’๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ. ๐Ÿ’๐Ÿ‘ โˆ’๐ŸŽ. ๐Ÿ”๐ŸŽ๐Ÿ– โˆ’๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐ŸŽ. ๐Ÿ”๐ŸŽ๐Ÿ– โˆ’๐ŸŽ. ๐Ÿ๐ŸŽ๐Ÿ‘ โˆ’๐ŸŽ. ๐Ÿ’๐ŸŽ๐Ÿ” โˆ’๐ŸŽ. ๐Ÿ๐ŸŽ๐Ÿ‘ ๐ŸŽ. ๐Ÿ๐ŸŽ๐Ÿ‘ ๐ŸŽ. ๐Ÿ๐ŸŽ๐Ÿ โˆ’๐ŸŽ. ๐ŸŽ๐Ÿ‘๐Ÿ’ โˆ’๐ŸŽ. ๐ŸŽ๐Ÿ”๐Ÿ– โˆ’๐ŸŽ. ๐ŸŽ๐Ÿ‘๐Ÿ’ ๐ŸŽ. ๐ŸŽ๐Ÿ‘๐Ÿ’ ๐ŸŽ. ๐ŸŽ๐Ÿ๐Ÿ• โˆ’๐ŸŽ. ๐ŸŽ๐ŸŽ๐Ÿ” โˆ’๐ŸŽ. ๐ŸŽ๐Ÿ๐Ÿ M (Cross) ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ—๐ŸŽ ๐Ÿ—๐ŸŽ ๐ŸŽ โˆ’๐ŸŽ. ๐Ÿ๐ŸŽ๐Ÿ โˆ’๐ŸŽ. ๐ŸŽ๐Ÿ๐Ÿ•
  • 30. Los momentos obtenidos por el mรฉtodo de Cross corresponden a los momentos internos en los extremos de cada barra y con los signos segรบn Cross. Con objeto de construir los DFC y DMF podemos cambiar los signos a la convenciรณn estudiada en Estรกtica: Nudos ๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ช Barras ๐‘จ๐‘ฉ ๐‘ฉ๐‘จ ๐‘ฉ๐‘ช ๐‘ช๐‘ฉ M (Cross) ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ—๐ŸŽ ๐Ÿ—๐ŸŽ ๐ŸŽ M (Estรกtica) โˆ’๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ—๐ŸŽ โˆ’๐Ÿ—๐ŸŽ ๐ŸŽ Seccionemos a la viga para los cรกlculos de la Estรกtica que nos lleven a determinar las reacciones y los diagramas:
  • 31. ๐’˜ = ๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ ๐๐š๐ซ๐ซ๐š ๐‘จ๐‘ฉ: โ†บ ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ“ โ†ป ๐Ÿ—๐ŸŽ ๐’˜ = ๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ ๐‘ท = ๐Ÿ’๐ŸŽ ๐ค ๐๐š๐ซ๐ซ๐š ๐‘ฉ๐‘ช: โ†บ ๐Ÿ—๐ŸŽ ๐‘ฌ, ๐‘ฐ ๐’˜ = ๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ ๐‘ช ๐’™ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ ๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ฌ, ๐Ÿ๐‘ฐ ๐‘ท = ๐Ÿ’๐ŸŽ ๐ค ๐Ÿ•. ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ ๐‘ฝ๐‘จ๐‘ฉ ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘จ ๐‘จ ๐‘ฝ๐‘จ๐‘ฉ ๐๐ฎ๐๐จ ๐‘จ: โ†ป ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ“ โ†บ ๐‘ด๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘จ ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘ช ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘ช ๐๐ฎ๐๐จ ๐‘ฉ: โ†บ ๐Ÿ—๐ŸŽ โ†ป ๐Ÿ—๐ŸŽ ๐‘ฝ๐‘ช๐‘ฉ ๐‘ช ๐‘ช ๐‘ฝ๐‘ช๐‘ฉ ๐๐ฎ๐๐จ ๐‘ช: ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ
  • 32. ๐’˜ = ๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ ๐๐š๐ซ๐ซ๐š ๐‘จ๐‘ฉ: โ†บ ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ“ โ†ป ๐Ÿ—๐ŸŽ ๐‘ฝ๐‘จ๐‘ฉ ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘จ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ +โ†บ โˆ‘๐‘ด๐‘จ = ๐ŸŽ: ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘จ = ๐Ÿ๐ŸŽ. ๐Ÿ๐Ÿ“ +โ†‘ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฝ = ๐ŸŽ: ๐‘ฝ๐‘จ๐‘ฉ + ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘จ โˆ’ ๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ“ = ๐ŸŽ ๐‘ฝ๐‘จ๐‘ฉ = ๐Ÿ—. ๐Ÿ•๐Ÿ“ ๐’™ Seccionando: โ†บ ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐‘ฝ๐‘จ๐‘ฉ = ๐Ÿ—. ๐Ÿ•๐Ÿ“ ๐’™ โ†บ ๐‘ด ๐’™ ๐’˜ = ๐Ÿ +โ†บ โˆ‘๐‘ด = ๐ŸŽ: ๐‘ด ๐’™ + ๐Ÿ ๐’™ ๐Ÿ ๐Ÿ + ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ“ โˆ’ ๐Ÿ—. ๐Ÿ•๐Ÿ“ ๐’™ = ๐ŸŽ ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘จ ๐Ÿ๐Ÿ“ โˆ’ ๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ + ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ“ โˆ’ ๐Ÿ—๐ŸŽ = ๐ŸŽ ๐‘ด ๐’™ = โˆ’๐’™๐Ÿ + ๐Ÿ—. ๐Ÿ•๐Ÿ“๐’™ โˆ’ ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐‘ฝ ๐’™ +โ†‘ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฝ = ๐ŸŽ: ๐Ÿ—. ๐Ÿ•๐Ÿ“ โˆ’ ๐Ÿ๐’™ โˆ’ ๐‘ฝ ๐’™ = ๐ŸŽ ๐‘ฝ ๐’™ = โˆ’๐Ÿ๐’™ + ๐Ÿ—. ๐Ÿ•๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ๐’™๐ฆรก๐ฑ + ๐Ÿ—. ๐Ÿ•๐Ÿ“ = ๐ŸŽ โ†’ ๐’™๐ฆรก๐ฑ = ๐Ÿ’. ๐Ÿ–๐Ÿ•๐Ÿ“ ๐ฆ. ๐‘ด๐’Žรก๐’™ = ๐‘ด ๐Ÿ’. ๐Ÿ–๐Ÿ•๐Ÿ“ = โˆ’ ๐Ÿ’. ๐Ÿ–๐Ÿ•๐Ÿ“ ๐Ÿ + ๐Ÿ—. ๐Ÿ•๐Ÿ“(๐Ÿ’. ๐Ÿ–๐Ÿ•๐Ÿ“) โˆ’ ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐‘ด๐’Žรก๐’™ = ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“๐Ÿ๐Ÿ“๐Ÿ”๐Ÿ๐Ÿ“ ๐’™ ๐ŸŽ โ‰ค ๐’™ โ‰ค ๐Ÿ๐Ÿ“. โˆ’๐’™๐Ÿ,๐Ÿ ๐Ÿ + ๐Ÿ—. ๐Ÿ•๐Ÿ“๐’™๐Ÿ,๐Ÿ โˆ’ ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ“ = ๐ŸŽ ๐’™๐Ÿ = ๐Ÿ. ๐Ÿ‘๐Ÿ’. ๐’™๐Ÿ = ๐Ÿ–. ๐Ÿ’๐Ÿ.
  • 33. +โ†บ โˆ‘๐‘ด๐‘ฉ = ๐ŸŽ: ๐‘ฝ๐‘ช๐‘ฉ = ๐Ÿ๐Ÿ— +โ†‘ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฝ = ๐ŸŽ: ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘ช + ๐‘ฝ๐‘ช๐‘ฉ โˆ’ ๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ“ โˆ’ ๐Ÿ’๐ŸŽ = ๐ŸŽ ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘ช = ๐Ÿ’๐Ÿ Seccionando: โ†บ ๐Ÿ—๐ŸŽ ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘ช = ๐Ÿ’๐Ÿ ๐’™ โ†บ ๐‘ด ๐’™ ๐’˜ = ๐Ÿ +โ†บ โˆ‘๐‘ด = ๐ŸŽ: ๐‘ด ๐’™ + ๐Ÿ ๐’™ ๐Ÿ ๐Ÿ + ๐Ÿ—๐ŸŽ โˆ’ ๐Ÿ’๐Ÿ ๐’™ = ๐ŸŽ ๐‘ฝ๐‘ช๐‘ฉ ๐Ÿ๐Ÿ“ โˆ’ ๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ โˆ’ ๐Ÿ’๐ŸŽ(๐Ÿ•. ๐Ÿ“) + ๐Ÿ—๐ŸŽ = ๐ŸŽ ๐‘ด ๐’™ = โˆ’๐’™๐Ÿ + ๐Ÿ’๐Ÿ๐’™ โˆ’ ๐Ÿ—๐ŸŽ ๐‘ฝ ๐’™ +โ†‘ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฝ = ๐ŸŽ: ๐Ÿ’๐Ÿ โˆ’ ๐Ÿ๐’™ โˆ’ ๐‘ฝ ๐’™ = ๐ŸŽ ๐‘ฝ ๐’™ = โˆ’๐Ÿ๐’™ + ๐Ÿ’๐Ÿ โˆ’๐Ÿ๐’™๐ฆรก๐ฑ + ๐Ÿ’๐Ÿ = ๐ŸŽ โ†’ ๐’™๐ฆรก๐ฑ = ๐Ÿ๐ŸŽ. ๐Ÿ“ ๐ฆ. ๐’™ ๐ŸŽ โ‰ค ๐’™ โ‰ค ๐Ÿ•. ๐Ÿ“. โˆ’๐’™๐Ÿ,๐Ÿ ๐Ÿ + ๐Ÿ’๐Ÿ๐’™๐Ÿ,๐Ÿ โˆ’ ๐Ÿ—๐ŸŽ = ๐ŸŽ ๐’™๐Ÿ = ๐Ÿ. ๐Ÿ‘๐Ÿ‘. ๐’™๐Ÿ = ๐Ÿ‘๐Ÿ–. ๐Ÿ”๐Ÿ•. ๐’˜ = ๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ ๐‘ท = ๐Ÿ’๐ŸŽ ๐ค ๐๐š๐ซ๐ซ๐š ๐‘ฉ๐‘ช: โ†บ ๐Ÿ—๐ŸŽ ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘ช ๐‘ฝ๐‘ช๐‘ฉ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ ๐’™ โ†’โ† (๐‘ฝ no corta al eje) (๐Ž๐Š) (ร—)
  • 34. ๐‘จ ๐‘ฝ๐‘จ๐‘ฉ = ๐Ÿ—. ๐Ÿ•๐Ÿ“ ๐๐ฎ๐๐จ ๐‘จ: โ†ป ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ“ โ†บ ๐‘ด๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘จ = ๐Ÿ๐ŸŽ. ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘ช = ๐Ÿ’๐Ÿ ๐๐ฎ๐๐จ ๐‘ฉ: โ†บ ๐Ÿ—๐ŸŽ โ†ป ๐Ÿ—๐ŸŽ ๐‘ช ๐‘ช ๐‘ฝ๐‘ช๐‘ฉ = ๐Ÿ๐Ÿ— ๐๐ฎ๐๐จ ๐‘ช: ๐‘ด๐‘จ = ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ. (โ†บ) ๐‘จ = ๐Ÿ—. ๐Ÿ•๐Ÿ“ ๐ค. โ†‘ ๐‘ฉ = ๐Ÿ”๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐ค. โ†‘ ๐‘ช = ๐Ÿ๐Ÿ— ๐ค. โ†‘ ๐‘จ๐‘ฏ = ๐ŸŽ ๐ค.
  • 35. ๐‘ฌ, ๐‘ฐ ๐’˜ = ๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ ๐‘ช ๐’™ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ ๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ฌ, ๐Ÿ๐‘ฐ ๐‘ท = ๐Ÿ’๐ŸŽ ๐ค ๐Ÿ•. ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ ๐Ÿ”๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐Ÿ— ๐Ÿ—. ๐Ÿ•๐Ÿ“ โ†บ ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ“ +โ†บ โˆ‘๐‘ด = ๐ŸŽ. (๐Ž๐Š) +โ†‘ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฝ = ๐ŸŽ. (๐Ž๐Š) ๐‘ซ๐‘ญ๐‘ช (๐ค) ๐Ÿ—. ๐Ÿ•๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ŸŽ. ๐Ÿ๐Ÿ“ + ๐Ÿ’. ๐Ÿ–๐Ÿ•๐Ÿ“ ๐Ÿ’๐Ÿ โˆ’ ๐Ÿ๐Ÿ” + ๐Ÿ๐Ÿ’ ๐Ÿ๐Ÿ— โˆ’ ๐‘ซ๐‘ด๐‘ญ ๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“๐Ÿ ๐Ÿ—๐ŸŽ + โˆ’ โˆ’ ๐Ÿ. ๐Ÿ‘๐Ÿ’ ๐Ÿ”. ๐Ÿ“๐Ÿ— ๐Ÿ๐Ÿ”๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ“ + ๐Ÿ. ๐Ÿ‘๐Ÿ‘ ๐‘น๐‘ฌ๐‘จ๐‘ช๐‘ช๐‘ฐ๐‘ถ๐‘ต๐‘ฌ๐‘บ
  • 36. ACELERACIร“N DE LA DISTRIBUCIร“N Es posible acelerar el proceso de distribuciรณn de varias maneras. Por ejemplo, sea una viga empotrada-articulada: ๐‘— โ†บ ๐‘ด๐’Š๐’‹ ๐‘ฝ๐’‹๐’Š ๐’™ Utilizando el mรฉtodo de doble integraciรณn, se obtiene que ๐‘ด๐’Š๐’‹ = ๐Ÿ‘๐‘ฌ๐‘ฐ ๐‘ณ ๐œฝ (โ†บ). Observamos que, al cambiar el empotramiento de la derecha por un apoyo articulado, la viga ha perdido un 75% de su rigidez a la flexiรณn: ๐‘ฒโ€ฒ๐’Š๐’‹ = ๐Ÿ‘๐‘ฌ๐‘ฐ ๐‘ณ . Si usamos esta rigidez en el proceso de Cross, durante la distribuciรณn ya no serรก necesario transmitir momentos al apoyo articulado ya que el factor de transporte es cero. Asimismo, el FEM que usemos corresponderรก al de una viga empotrada-articulada.
  • 37. EJEMPLO 7 Determine las reacciones, el DFC y el DMF de la viga mostrada usando el mรฉtodo de Cross con aceleraciรณn de la distribuciรณn. ๐‘ฌ, ๐‘ฐ ๐’˜ = ๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ ๐‘ช ๐’™ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ ๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ฌ, ๐Ÿ๐‘ฐ SOLUCIร“N Rigideces a la flexiรณn. ๐‘ฒ๐‘จ๐‘ฉ = ๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ ๐Ÿ๐Ÿ“ . ๐‘ท = ๐Ÿ’๐ŸŽ ๐ค ๐Ÿ•. ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ ๐‘ฒโ€ฒ๐‘ฉ๐‘ช = ๐Ÿ‘๐‘ฌ(๐Ÿ๐‘ฐ) ๐Ÿ๐Ÿ“ = ๐Ÿ”๐‘ฌ๐‘ฐ ๐Ÿ๐Ÿ“ . Factores de distribuciรณn. NUDO A ๐‘ญ๐‘ซ๐‘จ๐‘ฉ = ๐ŸŽ. NUDO B ๐‘ญ๐‘ซ๐‘ฉ๐‘จ = ๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ ๐Ÿ๐Ÿ“ + ๐Ÿ”๐‘ฌ๐‘ฐ ๐Ÿ๐Ÿ“ = ๐ŸŽ. ๐Ÿ’. ๐‘ญ๐‘ซ๐‘ฉ๐‘ช = ๐Ÿ”๐‘ฌ๐‘ฐ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ ๐Ÿ๐Ÿ“ + ๐Ÿ”๐‘ฌ๐‘ฐ ๐Ÿ๐Ÿ“ = ๐ŸŽ. ๐Ÿ”. Obs.:Note que la suma de los FD es igual a 1. NUDO C ๐‘ญ๐‘ซ๐‘ช๐‘ฉ = ๐Ÿ.
  • 38. FEM ๐‘ฌ, ๐‘ฐ ๐’˜ = ๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ ๐‘ช ๐’™ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ ๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ฌ, ๐Ÿ๐‘ฐ ๐‘ท = ๐Ÿ’๐ŸŽ ๐ค ๐Ÿ•. ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ ๐‘ด๐‘จ๐‘ฉ ๐ŸŽ = ๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ = ๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ ๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ. ๐‘ด๐‘ฉ๐‘จ ๐ŸŽ = โˆ’ ๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ = โˆ’๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ ๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ. โ†บ โ†ป โ†บ ๐‘ด๐‘ฉ๐‘ช ๐ŸŽ = ๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ ๐Ÿ– + ๐Ÿ‘ ๐Ÿ’๐ŸŽ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐Ÿ” = ๐Ÿ๐Ÿ”๐Ÿ–. ๐Ÿ•๐Ÿ“ ๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ. ๐‘ด๐‘จ๐‘ฉ ๐ŸŽ ๐‘ด๐‘ฉ๐‘จ ๐ŸŽ ๐‘ด๐‘ฉ๐‘ช ๐ŸŽ Distribuciรณn de momentos De las tablas de FEM obtenemos que ๐‘ด๐‘ช๐‘ฉ ๐ŸŽ = ๐ŸŽ. Nudos ๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ช Barras ๐‘จ๐‘ฉ ๐‘ฉ๐‘จ ๐‘ฉ๐‘ช ๐‘ช๐‘ฉ FD ๐ŸŽ ๐ŸŽ. ๐Ÿ’ ๐ŸŽ. ๐Ÿ” ๐Ÿ FEM ๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐Ÿ”๐Ÿ–. ๐Ÿ•๐Ÿ“ ๐ŸŽ โˆ’๐Ÿ“๐Ÿ. ๐Ÿ“ M (Cross) ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ—๐ŸŽ ๐Ÿ—๐ŸŽ ๐ŸŽ โˆ’๐Ÿ•๐Ÿ–. ๐Ÿ•๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ๐Ÿ”. ๐Ÿ๐Ÿ“
  • 39. ๐‘ฌ, ๐‘ฐ ๐’˜ = ๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ ๐‘ช ๐’™ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ ๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ฌ, ๐Ÿ๐‘ฐ ๐‘ท = ๐Ÿ’๐ŸŽ ๐ค ๐Ÿ•. ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ ๐Ÿ”๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐Ÿ— ๐Ÿ—. ๐Ÿ•๐Ÿ“ โ†บ ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ“ +โ†บ โˆ‘๐‘ด = ๐ŸŽ. (๐Ž๐Š) +โ†‘ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฝ = ๐ŸŽ. (๐Ž๐Š) ๐‘ซ๐‘ญ๐‘ช (๐ค) ๐Ÿ—. ๐Ÿ•๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ŸŽ. ๐Ÿ๐Ÿ“ + ๐Ÿ’. ๐Ÿ–๐Ÿ•๐Ÿ“ ๐Ÿ’๐Ÿ โˆ’ ๐Ÿ๐Ÿ” + ๐Ÿ๐Ÿ’ ๐Ÿ๐Ÿ— โˆ’ ๐‘ซ๐‘ด๐‘ญ ๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“๐Ÿ ๐Ÿ—๐ŸŽ + โˆ’ โˆ’ ๐Ÿ. ๐Ÿ‘๐Ÿ’ ๐Ÿ”. ๐Ÿ“๐Ÿ— ๐Ÿ๐Ÿ”๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ“ + ๐Ÿ. ๐Ÿ‘๐Ÿ‘ ๐‘น๐‘ฌ๐‘จ๐‘ช๐‘ช๐‘ฐ๐‘ถ๐‘ต๐‘ฌ๐‘บ
  • 40. EJEMPLO 8 Determine las reacciones, el DFC y el DMF de la viga mostrada usando el mรฉtodo de Cross. ๐‘ฌ, ๐‘ฐ ๐’˜ = ๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ ๐‘ช ๐’™ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ ๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ฌ, ๐‘ฐ SOLUCIร“N Rigideces a la flexiรณn. ๐‘ฒ๐‘จ๐‘ฉ = ๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ ๐Ÿ๐Ÿ“ . ๐‘ฒโ€ฒ๐‘ฉ๐‘ช = ๐Ÿ‘๐‘ฌ๐‘ฐ ๐Ÿ๐Ÿ“ . Factores de distribuciรณn. NUDO A ๐‘ญ๐‘ซ๐‘จ๐‘ฉ = ๐ŸŽ. NUDO B ๐‘ญ๐‘ซ๐‘ฉ๐‘จ = ๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ ๐Ÿ๐Ÿ“ + ๐Ÿ‘๐‘ฌ๐‘ฐ ๐Ÿ๐Ÿ“ = ๐Ÿ’ ๐Ÿ• . ๐‘ญ๐‘ซ๐‘ฉ๐‘ช = ๐Ÿ‘๐‘ฌ๐‘ฐ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ ๐Ÿ๐Ÿ“ + ๐Ÿ‘๐‘ฌ๐‘ฐ ๐Ÿ๐Ÿ“ = ๐Ÿ‘ ๐Ÿ• . Obs.:Note que la suma de los FD es igual a 1. NUDO C ๐‘ญ๐‘ซ๐‘ช๐‘ฉ = ๐Ÿ. โ†บ๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ
  • 41. FEM ๐‘ด๐‘จ๐‘ฉ ๐ŸŽ = ๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ = ๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ ๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ. ๐‘ด๐‘ฉ๐‘จ ๐ŸŽ = โˆ’ ๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ = โˆ’๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ ๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ. ๐‘ด๐‘ฉ๐‘ช ๐ŸŽ = ๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ ๐Ÿ– = ๐Ÿ“๐Ÿ”. ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ. Distribuciรณn de momentos De las tablas de FEM obtenemos que ๐‘ด๐‘ช๐‘ฉ ๐ŸŽ = ๐ŸŽ. Nudos ๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ช Barras ๐‘จ๐‘ฉ ๐‘ฉ๐‘จ ๐‘ฉ๐‘ช ๐‘ช๐‘ฉ FD ๐ŸŽ ๐Ÿ’/๐Ÿ• ๐Ÿ‘/๐Ÿ• ๐Ÿ FEM ๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ ๐Ÿ“๐Ÿ”. ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐ŸŽ ๐Ÿ”. ๐Ÿ’๐Ÿ‘ M (Cross) ๐Ÿ’๐ŸŽ. ๐Ÿ•๐Ÿ โˆ’๐Ÿ‘๐Ÿ. ๐ŸŽ๐Ÿ– ๐Ÿ”๐Ÿ. ๐ŸŽ๐Ÿ• ๐ŸŽ ๐Ÿ’. ๐Ÿ–๐Ÿ ๐Ÿ‘. ๐Ÿ๐Ÿ ๐‘ฌ, ๐‘ฐ ๐’˜ = ๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ ๐‘ช ๐’™ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ ๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ฌ, ๐‘ฐ ๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ โ†บ ๐‘ด๐‘จ๐‘ฉ ๐ŸŽ โ†ป โ†บ ๐‘ด๐‘ฉ๐‘จ ๐ŸŽ ๐‘ด๐‘ฉ๐‘ช ๐ŸŽ โ†บ (โˆ’๐Ÿ‘๐ŸŽ)
  • 42. ๐’˜ = ๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ ๐๐š๐ซ๐ซ๐š ๐‘จ๐‘ฉ: โ†บ ๐Ÿ’๐ŸŽ. ๐Ÿ•๐Ÿ โ†ป ๐Ÿ‘๐Ÿ. ๐ŸŽ๐Ÿ– ๐’˜ = ๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ ๐๐š๐ซ๐ซ๐š ๐‘ฉ๐‘ช: โ†บ ๐Ÿ”๐Ÿ. ๐ŸŽ๐Ÿ• ๐‘ฝ๐‘จ๐‘ฉ ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘จ ๐‘จ ๐‘ฝ๐‘จ๐‘ฉ ๐๐ฎ๐๐จ ๐‘จ: โ†ป ๐Ÿ’๐ŸŽ. ๐Ÿ•๐Ÿ โ†บ ๐‘ด๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘จ ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘ช ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘ช ๐๐ฎ๐๐จ ๐‘ฉ: โ†บ ๐Ÿ‘๐Ÿ. ๐ŸŽ๐Ÿ– โ†ป ๐Ÿ”๐Ÿ. ๐ŸŽ๐Ÿ• ๐‘ฝ๐‘ช๐‘ฉ ๐‘ช ๐‘ช ๐‘ฝ๐‘ช๐‘ฉ ๐๐ฎ๐๐จ ๐‘ช: ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ ๐‘ฌ, ๐‘ฐ ๐’˜ = ๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ ๐‘ช ๐’™ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ ๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ฌ, ๐‘ฐ โ†บ๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ โ†บ ๐Ÿ‘๐ŸŽ
  • 43. ๐’˜ = ๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ ๐๐š๐ซ๐ซ๐š ๐‘จ๐‘ฉ: โ†บ ๐Ÿ’๐ŸŽ. ๐Ÿ•๐Ÿ โ†ป ๐Ÿ‘๐Ÿ. ๐ŸŽ๐Ÿ– ๐‘ฝ๐‘จ๐‘ฉ ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘จ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ +โ†บ โˆ‘๐‘ด๐‘จ = ๐ŸŽ: ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘จ = ๐Ÿ๐Ÿ’. ๐Ÿ‘๐Ÿ” +โ†‘ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฝ = ๐ŸŽ: ๐‘ฝ๐‘จ๐‘ฉ + ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘จ โˆ’ ๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ“ = ๐ŸŽ ๐‘ฝ๐‘จ๐‘ฉ = ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ”๐Ÿ’ ๐’™ Seccionando: โ†บ ๐Ÿ’๐ŸŽ. ๐Ÿ•๐Ÿ ๐‘ฝ๐‘จ๐‘ฉ = ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ”๐Ÿ’ ๐’™ โ†บ ๐‘ด ๐’™ ๐’˜ = ๐Ÿ +โ†บ โˆ‘๐‘ด = ๐ŸŽ: ๐‘ด ๐’™ + ๐Ÿ ๐’™ ๐Ÿ ๐Ÿ + ๐Ÿ’๐ŸŽ. ๐Ÿ•๐Ÿ โˆ’ ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ”๐Ÿ’ ๐’™ = ๐ŸŽ ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘จ ๐Ÿ๐Ÿ“ โˆ’ ๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ + ๐Ÿ’๐ŸŽ. ๐Ÿ•๐Ÿ โˆ’ ๐Ÿ‘๐Ÿ. ๐ŸŽ๐Ÿ– = ๐ŸŽ ๐‘ด ๐’™ = โˆ’๐’™๐Ÿ + ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ”๐Ÿ’๐’™ โˆ’ ๐Ÿ’๐ŸŽ. ๐Ÿ•๐Ÿ ๐‘ฝ ๐’™ +โ†‘ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฝ = ๐ŸŽ: ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ”๐Ÿ’ โˆ’ ๐Ÿ๐’™ โˆ’ ๐‘ฝ ๐’™ = ๐ŸŽ ๐‘ฝ ๐’™ = โˆ’๐Ÿ๐’™ + ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ”๐Ÿ’ โˆ’๐Ÿ๐’™๐ฆรก๐ฑ + ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ”๐Ÿ’ = ๐ŸŽ โ†’ ๐’™๐ฆรก๐ฑ = ๐Ÿ•. ๐Ÿ–๐Ÿ ๐ฆ. ๐‘ด๐’Žรก๐’™ = ๐‘ด ๐Ÿ•. ๐Ÿ–๐Ÿ = โˆ’ ๐Ÿ•. ๐Ÿ–๐Ÿ ๐Ÿ + ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ”๐Ÿ’ ๐Ÿ•. ๐Ÿ–๐Ÿ โˆ’ ๐Ÿ’๐ŸŽ. ๐Ÿ•๐Ÿ ๐‘ด๐’Žรก๐’™ = ๐Ÿ๐ŸŽ. ๐Ÿ’๐Ÿ’ ๐’™ ๐ŸŽ โ‰ค ๐’™ โ‰ค ๐Ÿ๐Ÿ“. โˆ’๐’™๐Ÿ,๐Ÿ ๐Ÿ + ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ”๐Ÿ’๐’™๐Ÿ,๐Ÿ โˆ’ ๐Ÿ’๐ŸŽ. ๐Ÿ•๐Ÿ = ๐ŸŽ ๐’™๐Ÿ = ๐Ÿ‘. ๐Ÿ‘๐ŸŽ. ๐’™๐Ÿ = ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ‘๐Ÿ’.
  • 44. +โ†บ โˆ‘๐‘ด๐‘ฉ = ๐ŸŽ: ๐‘ฝ๐‘ช๐‘ฉ = ๐Ÿ๐ŸŽ. ๐Ÿ—๐Ÿ‘ +โ†‘ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฝ = ๐ŸŽ: ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘ช + ๐‘ฝ๐‘ช๐‘ฉ โˆ’ ๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ“ = ๐ŸŽ ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘ช = ๐Ÿ๐Ÿ—. ๐ŸŽ๐Ÿ• Seccionando: โ†บ ๐Ÿ”๐Ÿ. ๐ŸŽ๐Ÿ• ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘ช = ๐Ÿ๐Ÿ—. ๐ŸŽ๐Ÿ• ๐’™ โ†บ ๐‘ด ๐’™ ๐’˜ = ๐Ÿ ๐‘ฝ๐‘ช๐‘ฉ ๐Ÿ๐Ÿ“ โˆ’ ๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ + ๐Ÿ”๐Ÿ. ๐ŸŽ๐Ÿ• = ๐ŸŽ ๐‘ฝ ๐’™ +โ†‘ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฝ = ๐ŸŽ: ๐Ÿ๐Ÿ—. ๐ŸŽ๐Ÿ• โˆ’ ๐Ÿ๐’™ โˆ’ ๐‘ฝ ๐’™ = ๐ŸŽ ๐‘ฝ ๐’™ = โˆ’๐Ÿ๐’™ + ๐Ÿ๐Ÿ—. ๐ŸŽ๐Ÿ• โˆ’๐Ÿ๐’™๐ฆรก๐ฑ + ๐Ÿ๐Ÿ—. ๐ŸŽ๐Ÿ• = ๐ŸŽ โ†’ ๐’™๐ฆรก๐ฑ = ๐Ÿ—. ๐Ÿ“๐Ÿ’ ๐ฆ. ๐’™ ๐ŸŽ โ‰ค ๐’™ โ‰ค ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐’˜ = ๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ ๐๐š๐ซ๐ซ๐š ๐‘ฉ๐‘ช: โ†บ ๐Ÿ”๐Ÿ. ๐ŸŽ๐Ÿ• ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘ช ๐‘ฝ๐‘ช๐‘ฉ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ ๐’™ +โ†บ โˆ‘๐‘ด = ๐ŸŽ: ๐‘ด ๐’™ + ๐Ÿ ๐’™ ๐Ÿ ๐Ÿ + ๐Ÿ”๐Ÿ. ๐ŸŽ๐Ÿ• โˆ’ ๐Ÿ๐Ÿ—. ๐ŸŽ๐Ÿ• ๐’™ = ๐ŸŽ ๐‘ด ๐’™ = โˆ’๐’™๐Ÿ + ๐Ÿ๐Ÿ—. ๐ŸŽ๐Ÿ•๐’™ โˆ’ ๐Ÿ”๐Ÿ. ๐ŸŽ๐Ÿ• ๐‘ด๐ฆรก๐ฑ = ๐‘ด ๐Ÿ—. ๐Ÿ“๐Ÿ’ = โˆ’ ๐Ÿ—. ๐Ÿ“๐Ÿ’ ๐Ÿ + ๐Ÿ๐Ÿ—. ๐ŸŽ๐Ÿ• ๐Ÿ—. ๐Ÿ“๐Ÿ’ โˆ’ ๐Ÿ”๐Ÿ. ๐ŸŽ๐Ÿ• ๐‘ด๐ฆรก๐ฑ = ๐Ÿ๐Ÿ—. ๐Ÿ–๐Ÿ“. โˆ’๐’™๐Ÿ,๐Ÿ ๐Ÿ + ๐Ÿ๐Ÿ—. ๐ŸŽ๐Ÿ•๐’™๐Ÿ,๐Ÿ โˆ’ ๐Ÿ”๐Ÿ. ๐ŸŽ๐Ÿ• = ๐ŸŽ ๐’™๐Ÿ = ๐Ÿ’. ๐ŸŽ๐Ÿ•. ๐’™๐Ÿ = ๐Ÿ๐Ÿ“.
  • 45. ๐๐ฎ๐๐จ ๐‘จ: ๐๐ฎ๐๐จ ๐‘ฉ: ๐๐ฎ๐๐จ ๐‘ช: ๐‘ด๐‘จ = ๐Ÿ’๐ŸŽ. ๐Ÿ•๐Ÿ ๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ. (โ†บ) ๐‘จ = ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ”๐Ÿ’ ๐ค. โ†‘ ๐‘ฉ = ๐Ÿ‘๐Ÿ‘. ๐Ÿ’๐Ÿ‘ ๐ค. โ†‘ ๐‘ช = ๐Ÿ๐ŸŽ. ๐Ÿ—๐Ÿ‘ ๐ค. โ†‘ ๐‘จ๐‘ฏ = ๐ŸŽ ๐ค. ๐‘ฉ ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘จ = ๐Ÿ๐Ÿ’. ๐Ÿ‘๐Ÿ” ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘ช = ๐Ÿ๐Ÿ—. ๐ŸŽ๐Ÿ• โ†บ ๐Ÿ‘๐Ÿ. ๐ŸŽ๐Ÿ– โ†ป ๐Ÿ”๐Ÿ. ๐ŸŽ๐Ÿ• โ†บ ๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐‘ช ๐‘ช ๐‘ฝ๐‘ช๐‘ฉ = ๐Ÿ๐ŸŽ. ๐Ÿ—๐Ÿ‘ ๐‘จ ๐‘ฝ๐‘จ๐‘ฉ = ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ”๐Ÿ’ โ†ป ๐Ÿ’๐ŸŽ. ๐Ÿ•๐Ÿ โ†บ ๐‘ด๐‘จ
  • 46. ๐‘ฌ, ๐‘ฐ ๐’˜ = ๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ ๐‘ช ๐’™ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ ๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ฌ, ๐‘ฐ ๐Ÿ‘๐Ÿ‘. ๐Ÿ’๐Ÿ‘ ๐Ÿ๐ŸŽ. ๐Ÿ—๐Ÿ‘ ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ”๐Ÿ’ โ†บ ๐Ÿ’๐ŸŽ. ๐Ÿ•๐Ÿ +โ†บ โˆ‘๐‘ด = ๐ŸŽ. (๐Ž๐Š) +โ†‘ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฝ = ๐ŸŽ. (๐Ž๐Š) ๐‘ซ๐‘ญ๐‘ช (๐ค) ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ”๐Ÿ’ ๐Ÿ๐Ÿ’. ๐Ÿ‘๐Ÿ” + ๐Ÿ•. ๐Ÿ–๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ—. ๐ŸŽ๐Ÿ• โˆ’ + ๐Ÿ๐ŸŽ. ๐Ÿ—๐Ÿ‘ โˆ’ ๐Ÿ’๐ŸŽ. ๐Ÿ•๐Ÿ ๐Ÿ๐ŸŽ. ๐Ÿ’๐Ÿ’ ๐Ÿ‘๐Ÿ. ๐ŸŽ๐Ÿ– + โˆ’ โˆ’ ๐Ÿ‘. ๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐Ÿ. ๐Ÿ”๐Ÿ” ๐Ÿ๐Ÿ—. ๐Ÿ–๐Ÿ“ + ๐Ÿ’. ๐ŸŽ๐Ÿ• โ†บ๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ ๐Ÿ—. ๐Ÿ“๐Ÿ’ ๐Ÿ”๐Ÿ. ๐ŸŽ๐Ÿ– ๐‘ซ๐‘ด๐‘ญ ๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ ๐‘น๐‘ฌ๐‘จ๐‘ช๐‘ช๐‘ฐ๐‘ถ๐‘ต๐‘ฌ๐‘บ
  • 47. EJEMPLO 9 Determine las reacciones, el DFC y el DMF de la viga mostrada usando el mรฉtodo de Cross. ๐‘ฌ, ๐‘ฐ ๐’˜ = ๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ ๐’™ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ ๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ฌ, ๐‘ฐ SOLUCIร“N Ya que el tramo CD es estรกticamente determinado, entonces podemos considerar a la siguiente viga mecรกnicamente equivalente: Rigideces a la flexiรณn. ๐‘ฒ๐‘จ๐‘ฉ = ๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ ๐Ÿ๐Ÿ“ . ๐‘ฒโ€ฒ๐‘ฉ๐‘ช = ๐Ÿ‘๐‘ฌ๐‘ฐ ๐Ÿ๐Ÿ“ . Factores de distribuciรณn. NUDO A ๐‘ญ๐‘ซ๐‘จ๐‘ฉ = ๐ŸŽ. NUDO B ๐‘ญ๐‘ซ๐‘ฉ๐‘จ = ๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ ๐Ÿ๐Ÿ“ + ๐Ÿ‘๐‘ฌ๐‘ฐ ๐Ÿ๐Ÿ“ = ๐Ÿ’ ๐Ÿ• . ๐‘ญ๐‘ซ๐‘ฉ๐‘ช = ๐Ÿ‘๐‘ฌ๐‘ฐ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ ๐Ÿ๐Ÿ“ + ๐Ÿ‘๐‘ฌ๐‘ฐ ๐Ÿ๐Ÿ“ = ๐Ÿ‘ ๐Ÿ• . Obs.:Note que la suma de los FD es igual a 1. NUDO C ๐‘ญ๐‘ซ๐‘ช๐‘ฉ = ๐Ÿ. ๐‘ช ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐ค ๐‘ซ ๐Ÿ ๐Ÿ๐ญ ๐‘ฌ, ๐‘ฐ ๐’˜ = ๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ ๐’™ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ ๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ฌ, ๐‘ฐ ๐‘ช ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐ค โ†ป ๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐ค. ๐Ÿ๐ญ
  • 48. FEM ๐‘ด๐‘จ๐‘ฉ ๐ŸŽ = ๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ = ๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ ๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ. ๐‘ด๐‘ฉ๐‘จ ๐ŸŽ = โˆ’ ๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ = โˆ’๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ ๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ. ๐‘ด๐‘ฉ๐‘ช ๐ŸŽ = ๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ ๐Ÿ– = ๐Ÿ“๐Ÿ”. ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ. Distribuciรณn de momentos De las tablas de FEM obtenemos que ๐‘ด๐‘ช๐‘ฉ ๐ŸŽ = ๐ŸŽ. Nudos ๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ช Barras ๐‘จ๐‘ฉ ๐‘ฉ๐‘จ ๐‘ฉ๐‘ช ๐‘ช๐‘ฉ FD ๐ŸŽ ๐Ÿ’/๐Ÿ• ๐Ÿ‘/๐Ÿ• ๐Ÿ FEM ๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ“ ๐Ÿ“๐Ÿ”. ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐ŸŽ M (Cross) ๐Ÿ‘๐Ÿ”. ๐Ÿ’๐Ÿ‘ โˆ’๐Ÿ‘๐Ÿ—. ๐Ÿ”๐Ÿ’ ๐Ÿ‘๐Ÿ—. ๐Ÿ”๐Ÿ’ โˆ’๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐‘ฌ, ๐‘ฐ ๐’˜ = ๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ ๐’™ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ ๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ฌ, ๐‘ฐ โ†บ ๐‘ด๐‘จ๐‘ฉ ๐ŸŽ โ†ป โ†บ ๐‘ด๐‘ฉ๐‘จ ๐ŸŽ ๐‘ด๐‘ฉ๐‘ช ๐ŸŽ (+๐Ÿ‘๐ŸŽ) ๐‘ช ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐ค โ†ป ๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐ค. ๐Ÿ๐ญ โˆ’๐Ÿ‘๐ŸŽ โˆ’๐Ÿ๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ’ โˆ’๐Ÿ. ๐Ÿ”๐Ÿ โˆ’๐Ÿ. ๐ŸŽ๐Ÿ•
  • 49. ๐‘ฌ, ๐‘ฐ ๐’˜ = ๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ ๐’™ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ ๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ฌ, ๐‘ฐ ๐‘ช ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐ค ๐‘ซ ๐Ÿ ๐Ÿ๐ญ ๐’˜ = ๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ ๐๐š๐ซ๐ซ๐š ๐‘จ๐‘ฉ: โ†บ ๐Ÿ‘๐Ÿ”. ๐Ÿ’๐Ÿ‘ โ†ป ๐Ÿ‘๐Ÿ—. ๐Ÿ”๐Ÿ’ ๐’˜ = ๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ ๐๐š๐ซ๐ซ๐š ๐‘ฉ๐‘ช: โ†บ ๐Ÿ‘๐Ÿ—. ๐Ÿ”๐Ÿ’ ๐‘ฝ๐‘จ๐‘ฉ ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘จ ๐‘จ ๐‘ฝ๐‘จ๐‘ฉ ๐๐ฎ๐๐จ ๐‘จ: โ†ป ๐Ÿ‘๐Ÿ”. ๐Ÿ’๐Ÿ‘ โ†บ ๐‘ด๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘จ ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘ช ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘ช ๐๐ฎ๐๐จ ๐‘ฉ: โ†บ ๐Ÿ‘๐Ÿ—. ๐Ÿ”๐Ÿ’ โ†ป ๐Ÿ‘๐Ÿ—. ๐Ÿ”๐Ÿ’ ๐‘ฝ๐‘ช๐‘ฉ ๐‘ช ๐‘ฝ๐‘ช๐‘ฉ ๐๐ฎ๐๐จ ๐‘ช: ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ โ†ป ๐Ÿ‘๐ŸŽ โ†บ ๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐ค ๐๐š๐ซ๐ซ๐š ๐‘ช๐‘ซ: โ†บ ๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐Ÿ๐Ÿ“ โ†ป ๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐Ÿ๐Ÿ“
  • 50. ๐’˜ = ๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ ๐๐š๐ซ๐ซ๐š ๐‘จ๐‘ฉ: โ†บ ๐Ÿ‘๐Ÿ”. ๐Ÿ’๐Ÿ‘ โ†ป ๐Ÿ‘๐Ÿ—. ๐Ÿ”๐Ÿ’ ๐‘ฝ๐‘จ๐‘ฉ ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘จ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ +โ†บ โˆ‘๐‘ด๐‘จ = ๐ŸŽ: ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘จ = ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ๐Ÿ +โ†‘ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฝ = ๐ŸŽ: ๐‘ฝ๐‘จ๐‘ฉ + ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘จ โˆ’ ๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ“ = ๐ŸŽ ๐‘ฝ๐‘จ๐‘ฉ = ๐Ÿ๐Ÿ’. ๐Ÿ•๐Ÿ— ๐’™ Seccionando: โ†บ ๐Ÿ‘๐Ÿ”. ๐Ÿ’๐Ÿ‘ ๐‘ฝ๐‘จ๐‘ฉ = ๐Ÿ๐Ÿ’. ๐Ÿ•๐Ÿ— ๐’™ โ†บ ๐‘ด ๐’™ ๐’˜ = ๐Ÿ +โ†บ โˆ‘๐‘ด = ๐ŸŽ: ๐‘ด ๐’™ + ๐Ÿ ๐’™ ๐Ÿ ๐Ÿ + ๐Ÿ‘๐Ÿ”. ๐Ÿ’๐Ÿ‘ โˆ’ ๐Ÿ๐Ÿ’. ๐Ÿ•๐Ÿ— ๐’™ = ๐ŸŽ ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘จ ๐Ÿ๐Ÿ“ โˆ’ ๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ + ๐Ÿ‘๐Ÿ”. ๐Ÿ’๐Ÿ‘ โˆ’ ๐Ÿ‘๐Ÿ—. ๐Ÿ”๐Ÿ’ = ๐ŸŽ ๐‘ด ๐’™ = โˆ’๐’™๐Ÿ + ๐Ÿ๐Ÿ’. ๐Ÿ•๐Ÿ—๐’™ โˆ’ ๐Ÿ‘๐Ÿ”. ๐Ÿ’๐Ÿ‘ ๐‘ฝ ๐’™ +โ†‘ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฝ = ๐ŸŽ: ๐Ÿ๐Ÿ’. ๐Ÿ•๐Ÿ— โˆ’ ๐Ÿ๐’™ โˆ’ ๐‘ฝ ๐’™ = ๐ŸŽ ๐‘ฝ ๐’™ = โˆ’๐Ÿ๐’™ + ๐Ÿ๐Ÿ’. ๐Ÿ•๐Ÿ— โˆ’๐Ÿ๐’™๐ฆรก๐ฑ + ๐Ÿ๐Ÿ’. ๐Ÿ•๐Ÿ— = ๐ŸŽ โ†’ ๐’™๐ฆรก๐ฑ = ๐Ÿ•. ๐Ÿ’๐ŸŽ ๐ฆ. ๐‘ด๐ฆรก๐ฑ = ๐‘ด ๐Ÿ•. ๐Ÿ’๐ŸŽ = โˆ’ ๐Ÿ•. ๐Ÿ’๐ŸŽ ๐Ÿ + ๐Ÿ๐Ÿ’. ๐Ÿ•๐Ÿ— ๐Ÿ•. ๐Ÿ’๐ŸŽ โˆ’ ๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ’๐Ÿ‘ ๐‘ด๐ฆรก๐ฑ = ๐Ÿ๐Ÿ•. ๐Ÿ๐Ÿ” ๐’™ ๐ŸŽ โ‰ค ๐’™ โ‰ค ๐Ÿ๐Ÿ“. โˆ’๐’™๐Ÿ,๐Ÿ ๐Ÿ + ๐Ÿ๐Ÿ’. ๐Ÿ•๐Ÿ—๐’™๐Ÿ,๐Ÿ โˆ’ ๐Ÿ‘๐Ÿ”. ๐Ÿ’๐Ÿ‘ = ๐ŸŽ ๐’™๐Ÿ = ๐Ÿ‘. ๐Ÿ๐Ÿ. ๐’™๐Ÿ = ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ”๐Ÿ•.
  • 51. +โ†บ โˆ‘๐‘ด๐‘ฉ = ๐ŸŽ: ๐‘ฝ๐‘ช๐‘ฉ = ๐Ÿ๐Ÿ’. ๐Ÿ‘๐Ÿ” +โ†‘ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฝ = ๐ŸŽ: ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘ช + ๐‘ฝ๐‘ช๐‘ฉ โˆ’ ๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ“ = ๐ŸŽ ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘ช = ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ”๐Ÿ’ Seccionando: โ†บ ๐Ÿ‘๐Ÿ—. ๐Ÿ”๐Ÿ’ ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘ช = ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ”๐Ÿ’ ๐’™ โ†บ ๐‘ด ๐’™ ๐’˜ = ๐Ÿ ๐‘ฝ๐‘ช๐‘ฉ ๐Ÿ๐Ÿ“ โˆ’ ๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ + ๐Ÿ‘๐Ÿ—. ๐Ÿ”๐Ÿ’ โˆ’ ๐Ÿ‘๐ŸŽ = ๐ŸŽ ๐‘ฝ ๐’™ +โ†‘ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฝ = ๐ŸŽ: ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ”๐Ÿ’ โˆ’ ๐Ÿ๐’™ โˆ’ ๐‘ฝ ๐’™ = ๐ŸŽ ๐‘ฝ ๐’™ = โˆ’๐Ÿ๐’™ + ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ”๐Ÿ’ โˆ’๐Ÿ๐’™๐ฆรก๐ฑ + ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ”๐Ÿ’ = ๐ŸŽ โ†’ ๐’™๐ฆรก๐ฑ = ๐Ÿ•. ๐Ÿ—๐Ÿ ๐ฆ. ๐’™ ๐ŸŽ โ‰ค ๐’™ โ‰ค ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐’˜ = ๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ ๐๐š๐ซ๐ซ๐š ๐‘ฉ๐‘ช: โ†บ ๐Ÿ‘๐Ÿ—. ๐Ÿ”๐Ÿ’ ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘ช ๐‘ฝ๐‘ช๐‘ฉ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ ๐’™ +โ†บ โˆ‘๐‘ด = ๐ŸŽ: ๐‘ด ๐’™ + ๐Ÿ ๐’™ ๐Ÿ ๐Ÿ + ๐Ÿ‘๐Ÿ—. ๐Ÿ•๐Ÿ’ โˆ’ ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ”๐Ÿ’ ๐’™ = ๐ŸŽ ๐‘ด ๐’™ = โˆ’๐’™๐Ÿ + ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ”๐Ÿ’๐’™ โˆ’ ๐Ÿ‘๐Ÿ—. ๐Ÿ•๐Ÿ’ ๐‘ด๐ฆรก๐ฑ = ๐‘ด ๐Ÿ•. ๐Ÿ—๐Ÿ = โˆ’ ๐Ÿ•. ๐Ÿ—๐Ÿ ๐Ÿ + ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ”๐Ÿ’ ๐Ÿ•. ๐Ÿ—๐Ÿ โˆ’ ๐Ÿ‘๐Ÿ—. ๐Ÿ•๐Ÿ’ ๐‘ด๐ฆรก๐ฑ = ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ’๐ŸŽ. โˆ’๐’™๐Ÿ,๐Ÿ ๐Ÿ + ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ”๐Ÿ’๐’™๐Ÿ,๐Ÿ โˆ’ ๐Ÿ‘๐Ÿ—. ๐Ÿ•๐Ÿ’ = ๐ŸŽ ๐’™๐Ÿ = ๐Ÿ‘. ๐Ÿ๐Ÿ—. ๐’™๐Ÿ = ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ’๐Ÿ“. โ†ป ๐Ÿ‘๐ŸŽ
  • 52. ๐๐ฎ๐๐จ ๐‘จ: ๐‘ด๐‘จ = ๐Ÿ‘๐Ÿ”. ๐Ÿ’๐Ÿ‘ ๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ. (โ†บ) ๐‘จ = ๐Ÿ๐Ÿ’. ๐Ÿ•๐Ÿ— ๐ค. โ†‘ ๐‘ฉ = ๐Ÿ‘๐ŸŽ. ๐Ÿ–๐Ÿ“ ๐ค. โ†‘ ๐‘ช = ๐Ÿ๐Ÿ—. ๐Ÿ‘๐Ÿ” ๐ค. โ†‘ ๐‘จ๐‘ฏ = ๐ŸŽ ๐ค. ๐‘จ ๐‘ฝ๐‘จ๐‘ฉ = ๐Ÿ๐Ÿ’. ๐Ÿ•๐Ÿ— โ†ป ๐Ÿ‘๐Ÿ”. ๐Ÿ’๐Ÿ‘ โ†บ ๐‘ด๐‘จ ๐‘ฉ ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ๐Ÿ ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘ช ๐๐ฎ๐๐จ ๐‘ฉ: โ†บ ๐Ÿ‘๐Ÿ—. ๐Ÿ”๐Ÿ’ โ†ป ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ”๐Ÿ’ ๐‘ช ๐Ÿ๐Ÿ’. ๐Ÿ‘๐Ÿ” ๐๐ฎ๐๐จ ๐‘ช: โ†บ ๐Ÿ‘๐ŸŽ โ†ป ๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐Ÿ๐Ÿ“
  • 53. ๐‘ฌ, ๐‘ฐ ๐’˜ = ๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ ๐‘ช ๐’™ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ญ ๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ฌ, ๐‘ฐ ๐Ÿ‘๐ŸŽ. ๐Ÿ–๐Ÿ“ ๐Ÿ๐Ÿ—. ๐Ÿ‘๐Ÿ” ๐Ÿ๐Ÿ’. ๐Ÿ•๐Ÿ— โ†บ ๐Ÿ‘๐Ÿ”. ๐Ÿ’๐Ÿ‘ +โ†บ โˆ‘๐‘ด = ๐ŸŽ. (๐Ž๐Š) +โ†‘ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฝ = ๐ŸŽ. (๐Ž๐Š) ๐‘ซ๐‘ญ๐‘ช (๐ค) ๐Ÿ๐Ÿ’. ๐Ÿ•๐Ÿ— ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ๐Ÿ + ๐Ÿ•. ๐Ÿ’๐ŸŽ โˆ’ + ๐Ÿ๐Ÿ’. ๐Ÿ‘๐Ÿ” โˆ’ ๐Ÿ‘๐Ÿ”. ๐Ÿ’๐Ÿ‘ ๐Ÿ๐Ÿ•. ๐Ÿ๐Ÿ” ๐Ÿ‘๐Ÿ—. ๐Ÿ”๐Ÿ’ + โˆ’ โˆ’ ๐Ÿ‘. ๐Ÿ๐Ÿ ๐Ÿ‘. ๐Ÿ‘๐Ÿ‘ ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ’๐ŸŽ + ๐Ÿ‘. ๐Ÿ๐Ÿ— ๐Ÿ•. ๐Ÿ—๐Ÿ ๐‘ซ๐‘ด๐‘ญ ๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐ค ๐‘ซ ๐Ÿ ๐Ÿ๐ญ ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ”๐Ÿ’ ๐Ÿ๐Ÿ“ + ๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐Ÿ. ๐Ÿ“๐Ÿ“ โˆ’ ๐‘น๐‘ฌ๐‘จ๐‘ช๐‘ช๐‘ฐ๐‘ถ๐‘ต๐‘ฌ๐‘บ
  • 54. PROCEDIMIENTO PARA EL Mร‰TODO CROSS EN Pร“RTICOS (SIN DESPLAZAMIENTO) Si los nudos del pรณrtico son no desplazables (considรฉrese EA = โˆž y exclรบyase a los voladizos), entonces podemos seguir el siguiente procedimiento: 1.- Determinar la rigidez a la flexiรณn de todas las barras. 2.- Determinar los factores de distribuciรณn nudo a nudo. 3.- Considerar inicialmente que todos los nudos estรกn empotrados, excepto en caso de usar un proceso acelerado. Esto permitirรก calcular los FEM en los extremos de todas las barras. 4.- Los nudos estarรกn desequilibrados al inicio. Se buscarรก equilibrarlos hasta lograr el nivel de precisiรณn deseado usando el proceso de distribuciรณn de momentos utilizando una tabla. En los siguientes ejemplos, se observarรก el desarrollo es este procedimiento.
  • 55. EJEMPLO 10 Determine las reacciones, el DFN, DFC y el DMF de la viga mostrada usando el mรฉtodo de Cross. Considere ๐‘ฌ = ๐Ÿ๐Ÿ— ๐ŸŽ๐ŸŽ๐ŸŽ ๐ค๐ฌ๐ข en todas las barras y, ademรกs, EA=โˆž. ๐‘ฐ = ๐Ÿ๐Ÿ”๐ŸŽ๐ŸŽ ๐ข๐ง๐Ÿ’ ๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ ๐‘ฌ ๐Ÿ’๐ŸŽ ๐ค ๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐Ÿ๐ญ ๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐Ÿ๐ญ ๐‘ฐ = ๐Ÿ๐Ÿ”๐ŸŽ๐ŸŽ ๐ข๐ง๐Ÿ’ ๐‘ฐ = ๐Ÿ–๐ŸŽ๐ŸŽ ๐ข๐ง ๐Ÿ’ ๐‘ฐ = ๐Ÿ–๐ŸŽ๐ŸŽ ๐ข๐ง ๐Ÿ’ ๐Ÿ๐ŸŽ ๐Ÿ๐ญ ๐Ÿ๐ŸŽ ๐Ÿ๐ญ ๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ช ๐‘ซ
  • 56. SOLUCIร“N Rigideces a la flexiรณn. ๐‘ฒ๐‘จ๐‘ช = ๐Ÿ’๐‘ฌ(๐Ÿ–๐ŸŽ๐ŸŽ) ๐Ÿ๐ŸŽ . Factores de distribuciรณn. NUDO A ๐‘ญ๐‘ซ๐‘จ๐‘ช = ๐ŸŽ. NUDO C ๐‘ญ๐‘ซ๐‘ช๐‘จ = ๐Ÿ’๐‘ฌ(๐Ÿ–๐ŸŽ๐ŸŽ) ๐Ÿ๐ŸŽ ๐Ÿ’๐‘ฌ(๐Ÿ–๐ŸŽ๐ŸŽ) ๐Ÿ๐ŸŽ + ๐Ÿ’๐‘ฌ(๐Ÿ๐Ÿ”๐ŸŽ๐ŸŽ) ๐Ÿ‘๐ŸŽ = ๐Ÿ‘ ๐Ÿ• . Obs.:Note que la suma de los FD es igual a 1. NUDO D ๐‘ฒ๐‘ฉ๐‘ซ = ๐Ÿ’๐‘ฌ(๐Ÿ–๐ŸŽ๐ŸŽ) ๐Ÿ๐ŸŽ . ๐‘ฒ๐‘ช๐‘ซ = ๐Ÿ’๐‘ฌ(๐Ÿ๐Ÿ”๐ŸŽ๐ŸŽ) ๐Ÿ‘๐ŸŽ . ๐‘ฒ๐‘ซ๐‘ฌ ! = ๐Ÿ‘๐‘ฌ(๐Ÿ๐Ÿ”๐ŸŽ๐ŸŽ) ๐Ÿ‘๐ŸŽ . NUDO B ๐‘ญ๐‘ซ๐‘ฉ๐‘ซ = ๐ŸŽ. ๐‘ญ๐‘ซ๐‘ช๐‘ซ = ๐Ÿ’๐‘ฌ(๐Ÿ๐Ÿ”๐ŸŽ๐ŸŽ) ๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐Ÿ’๐‘ฌ(๐Ÿ–๐ŸŽ๐ŸŽ) ๐Ÿ๐ŸŽ + ๐Ÿ’๐‘ฌ(๐Ÿ๐Ÿ”๐ŸŽ๐ŸŽ) ๐Ÿ‘๐ŸŽ = ๐Ÿ’ ๐Ÿ• . ๐‘ญ๐‘ซ๐‘ซ๐‘ช = ๐Ÿ’๐‘ฌ(๐Ÿ๐Ÿ”๐ŸŽ๐ŸŽ) ๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐Ÿ’๐‘ฌ(๐Ÿ๐Ÿ”๐ŸŽ๐ŸŽ) ๐Ÿ‘๐ŸŽ + ๐Ÿ‘๐‘ฌ(๐Ÿ๐Ÿ”๐ŸŽ๐ŸŽ) ๐Ÿ‘๐ŸŽ + ๐Ÿ’๐‘ฌ(๐Ÿ–๐ŸŽ๐ŸŽ) ๐Ÿ๐ŸŽ = ๐ŸŽ. ๐Ÿ’. ๐‘ญ๐‘ซ๐‘ซ๐‘ฌ = ๐Ÿ‘๐‘ฌ(๐Ÿ๐Ÿ”๐ŸŽ๐ŸŽ) ๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐Ÿ’๐‘ฌ(๐Ÿ๐Ÿ”๐ŸŽ๐ŸŽ) ๐Ÿ‘๐ŸŽ + ๐Ÿ‘๐‘ฌ(๐Ÿ๐Ÿ”๐ŸŽ๐ŸŽ) ๐Ÿ‘๐ŸŽ + ๐Ÿ’๐‘ฌ(๐Ÿ–๐ŸŽ๐ŸŽ) ๐Ÿ๐ŸŽ = ๐ŸŽ. ๐Ÿ‘. ๐‘ญ๐‘ซ๐‘ซ๐‘ฉ = ๐Ÿ’๐‘ฌ(๐Ÿ–๐ŸŽ๐ŸŽ) ๐Ÿ๐ŸŽ ๐Ÿ’๐‘ฌ(๐Ÿ๐Ÿ”๐ŸŽ๐ŸŽ) ๐Ÿ‘๐ŸŽ + ๐Ÿ‘๐‘ฌ(๐Ÿ๐Ÿ”๐ŸŽ๐ŸŽ) ๐Ÿ‘๐ŸŽ + ๐Ÿ’๐‘ฌ(๐Ÿ–๐ŸŽ๐ŸŽ) ๐Ÿ๐ŸŽ = ๐ŸŽ. ๐Ÿ‘. Obs.:Note que la suma de los FD es igual a 1. NUDO E ๐‘ญ๐‘ซ๐‘ฌ๐‘ซ = ๐Ÿ.
  • 57. FEM ๐‘ฐ = ๐Ÿ๐Ÿ”๐ŸŽ๐ŸŽ ๐ข๐ง๐Ÿ’ ๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ ๐‘ฌ ๐Ÿ’๐ŸŽ ๐ค ๐‘ฐ = ๐Ÿ๐Ÿ”๐ŸŽ๐ŸŽ ๐ข๐ง๐Ÿ’ ๐‘ฐ = ๐Ÿ–๐ŸŽ๐ŸŽ ๐ข๐ง ๐Ÿ’ ๐‘ฐ = ๐Ÿ–๐ŸŽ๐ŸŽ ๐ข๐ง ๐Ÿ’ ๐Ÿ๐ŸŽ ๐Ÿ๐ญ ๐Ÿ๐ŸŽ ๐Ÿ๐ญ ๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ช ๐‘ซ โ†บ ๐‘ด๐‘ช๐‘ซ ๐ŸŽ โ†ป ๐‘ด๐‘ซ๐‘ช ๐ŸŽ ๐‘ด๐‘ซ๐‘ฌ ๐ŸŽ โ†บ โ†บ ๐‘ด ๐‘จ๐‘ช ๐ŸŽ โ†ป ๐‘ด ๐‘ช๐‘จ ๐ŸŽ De las tablas de FEM obtenemos que ๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐Ÿ๐ญ ๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐Ÿ๐ญ ๐‘ด๐‘จ๐‘ช ๐ŸŽ = ๐Ÿ’๐ŸŽ (๐Ÿ๐ŸŽ) ๐Ÿ– = ๐Ÿ๐ŸŽ๐ŸŽ ๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ. ๐‘ด๐‘ช๐‘จ ๐ŸŽ = โˆ’ ๐Ÿ’๐ŸŽ ๐Ÿ๐ŸŽ ๐Ÿ– = โˆ’๐Ÿ๐ŸŽ๐ŸŽ ๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ. ๐‘ด๐‘ช๐‘ซ ๐ŸŽ = ๐Ÿ ๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ = ๐Ÿ๐Ÿ“๐ŸŽ ๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ. ๐‘ด๐‘ซ๐‘ช ๐ŸŽ = โˆ’ ๐Ÿ ๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ = โˆ’๐Ÿ๐Ÿ“๐ŸŽ ๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ. ๐‘ด๐‘ซ๐‘ฌ ๐ŸŽ = ๐Ÿ ๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐Ÿ ๐Ÿ– = ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ.
  • 58. Distribuciรณn de momentos Nudos A B C D E Barras AC BD CA CD DC DB DE ED FD 0 0 3/7 4/7 0.4 0.3 0.3 1 FEM 100 0 -100 150 -150 0 225 0 -11.25 -15 -30 -22.5 -22.5 -7.5 -15 -20 -10 1.5 2 4 3 3 -0.423 -0.857 -1.143 -0.572 0.086 0.112 0.223 0.171 0.172 -0.024 -0.048 -0.064 -0.032 0.005 0.013 0.010 0.010 M (Cross) 92.1 -9.7 -115.9 115.9 -186.4 -19.3 205.7 0
  • 59. ๐Ÿ’๐ŸŽ ๐ค ๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ โ†บ ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ— โ†ป ๐Ÿ๐Ÿ–๐Ÿ”. ๐Ÿ’ ๐‘ฝ๐‘ช๐‘ซ ๐‘ฝ๐‘ซ๐‘ช ๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ โ†บ ๐Ÿ๐ŸŽ๐Ÿ“. ๐Ÿ• ๐‘ฝ๐‘ซ๐‘ฌ ๐‘ฝ๐‘ฌ๐‘ซ โ†บ ๐Ÿ—๐Ÿ. ๐Ÿ โ†ป ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ— ๐‘ฝ๐‘จ๐‘ช ๐‘ฝ๐‘ช๐‘จ ๐Ÿ—. ๐Ÿ• โ†ป ๐Ÿ๐Ÿ—. ๐Ÿ‘ ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘ซ ๐‘ฝ๐‘ซ๐‘ฉ โ†ป ๐‘ต๐‘ช๐‘ซ ๐‘ต๐‘ซ๐‘ช ๐‘ต๐‘ซ๐‘ฌ ๐‘ต๐‘ฌ๐‘ซ ๐‘ต๐‘ช๐‘จ ๐‘ต๐‘ซ๐‘ฉ ๐‘ต๐‘จ๐‘ช ๐‘ต๐‘ฉ๐‘ซ ๐๐š๐ซ๐ซ๐š ๐‘ช๐‘ซ: ๐๐š๐ซ๐ซ๐š ๐‘ซ๐‘ฌ: ๐๐š๐ซ๐ซ๐š ๐‘จ๐‘ช: ๐๐š๐ซ๐ซ๐š ๐‘ฉ๐‘ซ:
  • 60. ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ— ๐‘ฝ๐‘ช๐‘ซ ๐Ÿ๐ŸŽ๐Ÿ“. ๐Ÿ• ๐‘ฝ๐‘ซ๐‘ฌ ๐‘ฝ๐‘ช๐‘จ ๐Ÿ๐Ÿ—. ๐Ÿ‘ ๐‘ฝ๐‘ซ๐‘ฉ ๐‘ต๐‘ช๐‘ซ ๐‘ต๐‘ซ๐‘ฌ ๐‘ต๐‘ช๐‘จ ๐‘ต๐‘ซ๐‘ฉ โ†ป โ†บ ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ— ๐๐ฎ๐๐จ ๐‘ช: ๐๐ฎ๐๐จ ๐‘ซ: โ†ป โ†บ ๐Ÿ๐Ÿ–๐Ÿ”. ๐Ÿ’ ๐‘ฝ๐‘ซ๐‘ช ๐‘ต๐‘ซ๐‘ช โ†บ ๐‘ฌ ๐๐ฎ๐๐จ ๐‘ฌ: ๐‘ฌ๐‘ฝ ๐‘ฌ๐‘ฏ ๐‘ฝ๐‘ฌ๐‘ซ ๐‘ต๐‘ฌ๐‘ซ ๐๐ฎ๐๐จ ๐‘จ: ๐Ÿ—๐Ÿ. ๐Ÿ ๐‘ฝ๐‘จ๐‘ช ๐‘ต๐‘จ๐‘ช โ†ป ๐‘จ๐‘ฝ ๐‘จ๐‘ฏ โ†บ ๐‘ด๐‘จ ๐๐ฎ๐๐จ ๐‘ฉ: ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘ซ ๐‘ต๐‘ฉ๐‘ซ ๐‘ฉ๐‘ฝ ๐‘ฉ๐‘ฏ โ†บ ๐‘ด๐‘ฉ ๐Ÿ—. ๐Ÿ• โ†บ
  • 61. ๐๐š๐ซ๐ซ๐š ๐‘ช๐‘ซ: +โ†บ โˆ‘๐‘ด๐‘ช = ๐ŸŽ: ๐‘ฝ๐‘ซ๐‘ช = ๐Ÿ‘๐Ÿ. ๐Ÿ‘๐Ÿ“ +โ†‘ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฝ = ๐ŸŽ: ๐‘ฝ๐‘ช๐‘ซ + ๐‘ฝ๐‘ซ๐‘ช โˆ’ ๐Ÿ ๐Ÿ‘๐ŸŽ = ๐ŸŽ ๐‘ฝ๐‘ช๐‘ซ = ๐Ÿ๐Ÿ•. ๐Ÿ”๐Ÿ“ ๐’™ Seccionando: โ†บ ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ— ๐‘ฝ๐‘ช๐‘ซ = ๐Ÿ๐Ÿ•. ๐Ÿ”๐Ÿ“ ๐’™ โ†บ ๐‘ด ๐’™ +โ†บ โˆ‘๐‘ด = ๐ŸŽ: ๐‘ด ๐’™ + ๐Ÿ ๐’™ ๐Ÿ ๐Ÿ + ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ— โˆ’ ๐Ÿ๐Ÿ•. ๐Ÿ”๐Ÿ“ ๐’™ = ๐ŸŽ ๐‘ฝ๐‘ซ๐‘ช ๐Ÿ‘๐ŸŽ โˆ’ ๐Ÿ ๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐Ÿ + ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ— โˆ’ ๐Ÿ๐Ÿ–๐Ÿ”. ๐Ÿ’ = ๐ŸŽ ๐‘ด ๐’™ = โˆ’๐’™๐Ÿ + ๐Ÿ๐Ÿ•. ๐Ÿ”๐Ÿ“๐’™ โˆ’ ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ— ๐‘ฝ ๐’™ +โ†‘ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฝ = ๐ŸŽ: ๐Ÿ๐Ÿ•. ๐Ÿ”๐Ÿ“ โˆ’ ๐Ÿ๐’™ โˆ’ ๐‘ฝ ๐’™ = ๐ŸŽ ๐‘ฝ ๐’™ = โˆ’๐Ÿ๐’™ + ๐Ÿ๐Ÿ•. ๐Ÿ”๐Ÿ“ โˆ’๐Ÿ๐’™๐ฆรก๐ฑ + ๐Ÿ๐Ÿ•. ๐Ÿ”๐Ÿ“ = ๐ŸŽ โ†’ ๐’™๐ฆรก๐ฑ = ๐Ÿ๐Ÿ‘. ๐Ÿ–๐Ÿ๐Ÿ“ ๐ฆ. ๐‘ด๐ฆรก๐ฑ = ๐‘ด ๐Ÿ๐Ÿ‘. ๐Ÿ–๐Ÿ๐Ÿ“ = โˆ’ ๐Ÿ๐Ÿ‘. ๐Ÿ–๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ + ๐Ÿ๐Ÿ•. ๐Ÿ”๐Ÿ“ ๐Ÿ๐Ÿ‘. ๐Ÿ–๐Ÿ๐Ÿ“ โˆ’ ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ— ๐‘ด๐’Žรก๐’™ = ๐Ÿ๐Ÿ”๐Ÿ”. ๐Ÿ๐Ÿ” ๐’™ ๐ŸŽ โ‰ค ๐’™ โ‰ค ๐Ÿ‘๐ŸŽ. โˆ’๐’™๐Ÿ,๐Ÿ ๐Ÿ + ๐Ÿ๐Ÿ•. ๐Ÿ”๐Ÿ“๐’™๐Ÿ,๐Ÿ โˆ’ ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ— = ๐ŸŽ ๐’™๐Ÿ = ๐Ÿ“. ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐’™๐Ÿ = ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ“๐ŸŽ. ๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ โ†บ ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ— โ†ป ๐Ÿ๐Ÿ–๐Ÿ”. ๐Ÿ’ ๐‘ฝ๐‘ช๐‘ซ ๐‘ฝ๐‘ซ๐‘ช ๐‘ต๐‘ช๐‘ซ ๐‘ต๐‘ซ๐‘ช ๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐Ÿ๐ญ ๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ ๐‘ต๐‘ช๐‘ซ ๐‘ต ๐’™
  • 62. ๐๐š๐ซ๐ซ๐š ๐‘ซ๐‘ฌ: +โ†บ โˆ‘๐‘ด๐‘ซ = ๐ŸŽ: ๐‘ฝ๐‘ฌ๐‘ซ = ๐Ÿ๐Ÿ‘. ๐Ÿ๐Ÿ’ +โ†‘ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฝ = ๐ŸŽ: ๐‘ฝ๐‘ซ๐‘ฌ + ๐‘ฝ๐‘ฌ๐‘ซ โˆ’ ๐Ÿ ๐Ÿ‘๐ŸŽ = ๐ŸŽ ๐‘ฝ๐‘ซ๐‘ฌ = ๐Ÿ‘๐Ÿ”. ๐Ÿ–๐Ÿ” ๐’™ Seccionando: โ†บ ๐Ÿ๐ŸŽ๐Ÿ“. ๐Ÿ• ๐‘ฝ๐‘ซ๐‘ฌ = ๐Ÿ‘๐Ÿ”. ๐Ÿ–๐Ÿ” ๐’™ โ†บ ๐‘ด ๐’™ +โ†บ โˆ‘๐‘ด = ๐ŸŽ: ๐‘ด ๐’™ + ๐Ÿ ๐’™ ๐Ÿ ๐Ÿ + ๐Ÿ๐ŸŽ๐Ÿ“. ๐Ÿ• โˆ’ ๐Ÿ‘๐Ÿ”. ๐Ÿ–๐Ÿ” ๐’™ = ๐ŸŽ ๐‘ฝ๐‘ฌ๐‘ซ ๐Ÿ‘๐ŸŽ โˆ’ ๐Ÿ ๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐Ÿ + ๐Ÿ๐ŸŽ๐Ÿ“. ๐Ÿ• = ๐ŸŽ ๐‘ด ๐’™ = โˆ’๐’™๐Ÿ + ๐Ÿ‘๐Ÿ”. ๐Ÿ–๐Ÿ”๐’™ โˆ’ ๐Ÿ๐ŸŽ๐Ÿ“. ๐Ÿ• ๐‘ฝ ๐’™ +โ†‘ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฝ = ๐ŸŽ: ๐Ÿ‘๐Ÿ”. ๐Ÿ–๐Ÿ” โˆ’ ๐Ÿ๐’™ โˆ’ ๐‘ฝ ๐’™ = ๐ŸŽ ๐‘ฝ ๐’™ = โˆ’๐Ÿ๐’™ + ๐Ÿ‘๐Ÿ”. ๐Ÿ–๐Ÿ” โˆ’๐Ÿ๐’™๐ฆรก๐ฑ + ๐Ÿ‘๐Ÿ”. ๐Ÿ–๐Ÿ” = ๐ŸŽ โ†’ ๐’™๐ฆรก๐ฑ = ๐Ÿ๐Ÿ–. ๐Ÿ’๐Ÿ‘ ๐ฆ. ๐‘ด๐ฆรก๐ฑ = ๐‘ด ๐Ÿ๐Ÿ–. ๐Ÿ’๐Ÿ‘ = โˆ’ ๐Ÿ๐Ÿ–. ๐Ÿ’๐Ÿ‘ ๐Ÿ + ๐Ÿ‘๐Ÿ”. ๐Ÿ–๐Ÿ” ๐Ÿ๐Ÿ–. ๐Ÿ’๐Ÿ‘ โˆ’ ๐Ÿ๐ŸŽ๐Ÿ“. ๐Ÿ• ๐‘ด๐ฆรก๐ฑ = ๐Ÿ๐Ÿ‘๐Ÿ‘. ๐Ÿ—๐Ÿ” ๐’™ ๐ŸŽ โ‰ค ๐’™ โ‰ค ๐Ÿ‘๐ŸŽ. โˆ’๐’™๐Ÿ,๐Ÿ ๐Ÿ + ๐Ÿ‘๐Ÿ”. ๐Ÿ–๐Ÿ“๐’™๐Ÿ,๐Ÿ โˆ’ ๐Ÿ๐ŸŽ๐Ÿ“. ๐Ÿ• = ๐ŸŽ ๐’™๐Ÿ = ๐Ÿ”. ๐Ÿ–๐Ÿ”. ๐’™๐Ÿ = ๐Ÿ‘๐ŸŽ. ๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ โ†บ ๐Ÿ๐ŸŽ๐Ÿ“. ๐Ÿ• ๐‘ฝ๐‘ซ๐‘ฌ ๐‘ฝ๐‘ฌ๐‘ซ ๐‘ต๐‘ซ๐‘ฌ ๐‘ต๐‘ฌ๐‘ซ ๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐Ÿ๐ญ ๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ ๐‘ต๐‘ซ๐‘ฌ ๐‘ต ๐’™
  • 63. +โ†บ โˆ‘๐‘ด๐‘จ = ๐ŸŽ: ๐‘ฝ๐‘ช๐‘จ = ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ— +โ†‘ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฏ = ๐ŸŽ: โˆ’๐‘ฝ๐‘ช๐‘จ โˆ’ ๐‘ฝ๐‘จ๐‘ช + ๐Ÿ’๐ŸŽ = ๐ŸŽ ๐‘ฝ๐‘จ๐‘ช = ๐Ÿ๐Ÿ–. ๐Ÿ–๐Ÿ Seccionando: +โ†บ โˆ‘๐‘ด = ๐ŸŽ: ๐‘ด ๐’™ โˆ’ ๐Ÿ๐Ÿ–. ๐Ÿ–๐Ÿ๐’™ + ๐Ÿ—๐Ÿ. ๐Ÿ = ๐ŸŽ ๐‘ฝ๐‘ช๐‘จ ๐Ÿ๐ŸŽ โˆ’ ๐Ÿ’๐ŸŽ ๐Ÿ๐ŸŽ โˆ’ ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ— + ๐Ÿ—๐Ÿ. ๐Ÿ = ๐ŸŽ ๐‘ด ๐’™ = ๐Ÿ๐Ÿ–. ๐Ÿ–๐Ÿ๐’™ โˆ’ ๐Ÿ—๐Ÿ. ๐Ÿ +โ†‘ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฏ = ๐ŸŽ: ๐‘ฝ ๐’™ โˆ’ ๐Ÿ๐Ÿ–. ๐Ÿ–๐Ÿ = ๐ŸŽ ๐‘ฝ ๐’™ = ๐Ÿ๐Ÿ–. ๐Ÿ–๐Ÿ ๐ŸŽ โ‰ค ๐’™ โ‰ค ๐Ÿ๐ŸŽ. ๐Ÿ๐Ÿ–. ๐Ÿ–๐Ÿ๐’™๐Ÿ โˆ’ ๐Ÿ—๐Ÿ. ๐Ÿ = ๐ŸŽ ๐Ÿ’๐ŸŽ ๐ค โ†บ ๐Ÿ—๐Ÿ. ๐Ÿ โ†ป ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ— ๐‘ฝ๐‘จ๐‘ช ๐‘ฝ๐‘ช๐‘จ ๐‘ต๐‘ช๐‘จ ๐‘ต๐‘จ๐‘ช ๐๐š๐ซ๐ซ๐š ๐‘จ๐‘ช: ๐Ÿ๐ŸŽ ๐Ÿ๐ญ ๐Ÿ๐ŸŽ ๐Ÿ๐ญ ๐’™ โ†บ ๐Ÿ—๐Ÿ. ๐Ÿ ๐‘ฝ๐‘จ๐‘ช = ๐Ÿ๐Ÿ–. ๐Ÿ–๐Ÿ ๐‘ต๐‘จ๐‘ช ๐’™ ๐‘ต ๐’™ โ†บ ๐‘ฝ ๐’™ ๐‘ด ๐’™ ๐’™ ๐’™๐Ÿ = ๐Ÿ’. ๐Ÿ—๐ŸŽ
  • 64. +โ†บ โˆ‘๐‘ด๐‘ฉ = ๐ŸŽ: ๐‘ฝ๐‘ซ๐‘ฉ = ๐Ÿ. ๐Ÿ’๐Ÿ“ +โ†‘ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฏ = ๐ŸŽ: โˆ’๐‘ฝ๐‘ซ๐‘ฉ โˆ’ ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘ซ = ๐ŸŽ ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘ซ = โˆ’๐Ÿ. ๐Ÿ’๐Ÿ“ Seccionando: +โ†บ โˆ‘๐‘ด = ๐ŸŽ: ๐‘ด ๐’™ + ๐Ÿ. ๐Ÿ’๐Ÿ“๐’™ โˆ’ ๐Ÿ—. ๐Ÿ• = ๐ŸŽ ๐‘ฝ๐‘ซ๐‘ฉ ๐Ÿ๐ŸŽ โˆ’ ๐Ÿ๐Ÿ—. ๐Ÿ‘ โˆ’ ๐Ÿ—. ๐Ÿ• = ๐ŸŽ ๐‘ด ๐’™ = โˆ’๐Ÿ. ๐Ÿ’๐Ÿ“๐’™ + ๐Ÿ—. ๐Ÿ• +โ†‘ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฏ = ๐ŸŽ: ๐‘ฝ ๐’™ + ๐Ÿ. ๐Ÿ’๐Ÿ“ = ๐ŸŽ ๐‘ฝ ๐’™ = โˆ’๐Ÿ. ๐Ÿ’๐Ÿ“ ๐ŸŽ โ‰ค ๐’™ โ‰ค ๐Ÿ๐ŸŽ. โˆ’๐Ÿ. ๐Ÿ’๐Ÿ“๐’™๐Ÿ + ๐Ÿ—. ๐Ÿ• = ๐ŸŽ ๐Ÿ—. ๐Ÿ• โ†ป ๐Ÿ๐Ÿ—. ๐Ÿ‘ ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘ซ ๐‘ฝ๐‘ซ๐‘ฉ ๐‘ต๐‘ซ๐‘ฉ ๐‘ต๐‘ฉ๐‘ซ ๐๐š๐ซ๐ซ๐š ๐‘ฉ๐‘ซ: ๐Ÿ๐ŸŽ ๐Ÿ๐ญ ๐’™ ๐Ÿ—. ๐Ÿ• ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘ซ = ๐Ÿ. ๐Ÿ’๐Ÿ“ ๐‘ต๐‘ฉ๐‘ซ ๐’™ ๐‘ต ๐’™ โ†บ ๐‘ฝ ๐’™ ๐‘ด ๐’™ ๐’™ ๐’™๐Ÿ = ๐Ÿ”. ๐Ÿ”๐Ÿ— โ†ป โ†ป
  • 65. ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ— ๐‘ฝ๐‘ช๐‘ซ = ๐Ÿ๐Ÿ•. ๐Ÿ”๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ŸŽ๐Ÿ“. ๐Ÿ• ๐‘ฝ๐‘ซ๐‘ฌ = ๐Ÿ‘๐Ÿ”. ๐Ÿ–๐Ÿ” ๐‘ฝ๐‘ช๐‘จ = ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ— ๐Ÿ๐Ÿ—. ๐Ÿ‘ ๐‘ฝ๐‘ซ๐‘ฉ = ๐Ÿ. ๐Ÿ’๐Ÿ“ ๐‘ต๐‘ช๐‘ซ = โˆ’๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ— ๐‘ต๐‘ซ๐‘ฌ = โˆ’๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ”๐Ÿ’ ๐‘ต๐‘ช๐‘จ = โˆ’๐Ÿ๐Ÿ•. ๐Ÿ”๐Ÿ“ ๐‘ต๐‘ซ๐‘ฉ = โˆ’๐Ÿ”๐Ÿ—. ๐Ÿ๐Ÿ โ†ป โ†บ ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ— ๐๐ฎ๐๐จ ๐‘ช: ๐๐ฎ๐๐จ ๐‘ซ: โ†ป โ†บ ๐Ÿ๐Ÿ–๐Ÿ”. ๐Ÿ’ ๐‘ฝ๐‘ซ๐‘ช = ๐Ÿ‘๐Ÿ. ๐Ÿ‘๐Ÿ“ ๐‘ต๐‘ซ๐‘ช = โˆ’๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ— โ†บ ๐‘ฌ ๐๐ฎ๐๐จ ๐‘ฌ: ๐‘ฌ๐‘ฝ ๐‘ฌ๐‘ฏ ๐‘ฝ๐‘ฌ๐‘ซ = ๐Ÿ๐Ÿ‘. ๐Ÿ๐Ÿ’ ๐‘ต๐‘ซ๐‘ฌ = โˆ’๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ”๐Ÿ’ ๐๐ฎ๐๐จ ๐‘จ: ๐Ÿ—๐Ÿ. ๐Ÿ ๐‘ฝ๐‘จ๐‘ช = ๐Ÿ๐Ÿ–. ๐Ÿ–๐Ÿ ๐‘ต๐‘จ๐‘ช = โˆ’๐Ÿ๐Ÿ•. ๐Ÿ”๐Ÿ“ โ†ป ๐‘จ๐‘ฝ ๐‘จ๐‘ฏ โ†บ ๐‘ด๐‘จ ๐๐ฎ๐๐จ ๐‘ฉ: ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘ซ = ๐Ÿ. ๐Ÿ’๐Ÿ“ ๐‘ต๐‘ฉ๐‘ซ = โˆ’๐Ÿ”๐Ÿ—. ๐Ÿ๐Ÿ ๐‘ฉ๐‘ฝ ๐‘ฉ๐‘ฏ โ†บ ๐‘ด๐‘ฉ ๐Ÿ—. ๐Ÿ• โ†บ ๐‘ด๐‘ฉ = ๐Ÿ—. ๐Ÿ• ๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ. (โ†ท) ๐‘ฉ๐‘ฏ = ๐Ÿ. ๐Ÿ’๐Ÿ“ ๐ค. โ†’ ๐‘ฌ๐‘ฝ = ๐Ÿ๐Ÿ‘. ๐Ÿ๐Ÿ’ ๐ค. โ†‘ ๐‘ฉ๐‘ฝ = ๐Ÿ”๐Ÿ—. ๐Ÿ๐Ÿ ๐ค. (โ†‘) ๐‘ฌ๐‘ฏ = ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ”๐Ÿ’ ๐ค. โ† ๐‘ด๐‘จ = ๐Ÿ—๐Ÿ. ๐Ÿ ๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ. (โ†ถ) ๐‘จ๐‘ฏ = ๐Ÿ๐Ÿ–. ๐Ÿ–๐Ÿ ๐ค. โ† ๐‘จ๐‘ฝ = ๐Ÿ๐Ÿ•. ๐Ÿ”๐Ÿ“ ๐ค. (โ†‘)
  • 66. ๐‘ฐ = ๐Ÿ๐Ÿ”๐ŸŽ๐ŸŽ ๐ข๐ง๐Ÿ’ ๐Ÿ ๐ค/๐Ÿ๐ญ ๐‘ฌ ๐Ÿ’๐ŸŽ ๐ค ๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐Ÿ๐ญ ๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐Ÿ๐ญ ๐‘ฐ = ๐Ÿ๐Ÿ”๐ŸŽ๐ŸŽ ๐ข๐ง๐Ÿ’ ๐‘ฐ = ๐Ÿ–๐ŸŽ๐ŸŽ ๐ข๐ง ๐Ÿ’ ๐‘ฐ = ๐Ÿ–๐ŸŽ๐ŸŽ ๐ข๐ง ๐Ÿ’ ๐Ÿ๐ŸŽ ๐Ÿ๐ญ ๐Ÿ๐ŸŽ ๐Ÿ๐ญ ๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ช ๐‘ซ ๐Ÿ๐Ÿ‘. ๐Ÿ๐Ÿ’ ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ”๐Ÿ’ ๐Ÿ๐Ÿ•. ๐Ÿ”๐Ÿ“ ๐Ÿ๐Ÿ–. ๐Ÿ–๐Ÿ โ†บ ๐Ÿ—๐Ÿ. ๐Ÿ ๐Ÿ”๐Ÿ—. ๐Ÿ๐Ÿ ๐Ÿ. ๐Ÿ’๐Ÿ“ โ†ป ๐Ÿ—. ๐Ÿ• +โ†บ โˆ‘๐‘ด = ๐ŸŽ. (๐Ž๐Š) +โ†‘ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฝ = ๐ŸŽ. (๐Ž๐Š) +โ†’ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฏ = ๐ŸŽ. (๐Ž๐Š) ๐‘น๐‘ฌ๐‘จ๐‘ช๐‘ช๐‘ฐ๐‘ถ๐‘ต๐‘ฌ๐‘บ
  • 67. ๐‘ฌ ๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐Ÿ๐ญ ๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐Ÿ๐ญ ๐Ÿ๐ŸŽ ๐Ÿ๐ญ ๐Ÿ๐ŸŽ ๐Ÿ๐ญ ๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ช ๐‘ซ ๐‘ซ๐‘ญ๐‘ต (๐ค) ๐Ÿ๐Ÿ•. ๐Ÿ”๐Ÿ“ โˆ’ ๐Ÿ•๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ โˆ’ ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ— โˆ’ ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ”๐Ÿ’ โˆ’
  • 68. ๐‘ฌ ๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐Ÿ๐ญ ๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐Ÿ๐ญ ๐Ÿ๐ŸŽ ๐Ÿ๐ญ ๐Ÿ๐ŸŽ ๐Ÿ๐ญ ๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ช ๐‘ซ ๐‘ซ๐‘ญ๐‘ช (๐ค) ๐Ÿ๐Ÿ–. ๐Ÿ๐ŸŽ + ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ— โˆ’ โˆ’ ๐Ÿ. ๐Ÿ’๐Ÿ“ ๐Ÿ๐Ÿ•. ๐Ÿ”๐Ÿ“ + โˆ’ ๐Ÿ๐Ÿ‘. ๐Ÿ–๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ‘๐Ÿ. ๐Ÿ‘๐Ÿ“ ๐Ÿ‘๐Ÿ”. ๐Ÿ–๐Ÿ” ๐Ÿ๐Ÿ‘. ๐Ÿ๐Ÿ’ + โˆ’ ๐Ÿ๐Ÿ–. ๐Ÿ’๐Ÿ‘
  • 69. ๐‘ฌ ๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐Ÿ๐ญ ๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐Ÿ๐ญ ๐Ÿ๐ŸŽ ๐Ÿ๐ญ ๐Ÿ๐ŸŽ ๐Ÿ๐ญ ๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ช ๐‘ซ ๐‘ซ๐‘ด๐‘ญ (๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ) ๐Ÿ—๐Ÿ. ๐Ÿ + โˆ’ ๐Ÿ๐Ÿ”๐Ÿ”. ๐Ÿ๐Ÿ” + ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ— ๐Ÿ—๐Ÿ” ๐Ÿ’. ๐Ÿ—๐ŸŽ โˆ’ ๐Ÿ“. ๐Ÿ’๐Ÿ• ๐Ÿ—. ๐Ÿ• ๐Ÿ๐Ÿ—. ๐Ÿ‘ + โˆ’ ๐Ÿ”. ๐Ÿ”๐Ÿ— ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ— ๐Ÿ๐Ÿ–๐Ÿ”. ๐Ÿ’ โˆ’ โˆ’ ๐Ÿ๐ŸŽ๐Ÿ“. ๐Ÿ• ๐Ÿ๐Ÿ‘๐Ÿ‘. ๐Ÿ—๐Ÿ” โˆ’ + ๐Ÿ”. ๐Ÿ–๐Ÿ”
  • 70. PROCEDIMIENTO PARA EL Mร‰TODO CROSS EN VIGAS Y Pร“RTICOS CON DESPLAZAMIENTO Si los nudos de una viga o un pรณrtico son desplazables (considรฉrese EA = โˆž), entonces podemos seguir el siguiente procedimiento (aplicable para una sola posibilidad de desplazamiento, exclรบyase a los voladizos): 1.- Coloque un apoyo ficticio en un nudo de tal manera que la viga o pรณrtico quede como no desplazable. 2.- Bajo la consideraciรณn anterior, determine los momentos en los extremos de todas las barras usando el mรฉtodo de Cross. Llame a estos momentos ๐‘ด๐ŸŽ. 3.- Utilice los procedimientos de la Estรกtica, para determinar la reacciรณn en el apoyo ficticio. Llame a esta reacciรณn ๐‘ฟ. 4.- Con el objeto de eliminar el efecto del apoyo ficticio, retรญrelo y coloque una fuerza igual a ๐‘ฟ, pero en direcciรณn contraria. No considere en este paso a las cargas externas porque รฉstas ya fueron consideradas en los pasos anteriores. Esta fuerza genera que la viga o el pรณrtico tenga un desplazamiento lateral ๐šซ desconocido el cual genera los FEM de este paso. Bajo esta consideraciรณn, determine los momentos en los extremos de todas las barras usando el mรฉtodo de Cross. Llame a estos momentos ๐‘ด๐Ÿ. 5.- Los momentos finales ๐‘ด se determinarรกn de la siguiente manera: ๐‘ด = ๐‘ด๐ŸŽ + ๐‘ด๐Ÿ. Note que en el paso 4, ๐šซ es desconocido. Por ello, se harรก lo siguiente: para el cรกlculo de los FEM se asumirรก que el desplazamiento tiene un valor cualquiera ๐œน. Bajo este desplazamiento, se determinarรกn los momentos en los extremos de las barras a los cuales llamaros ๐’Ž๐Ÿ.
  • 71. Con estos estos momentos ๐’Ž๐Ÿ y por Estรกtica, se podrรก calcular el valor de la fuerza que generรณ el desplazamiento asumido a la cual llamaremos ๐’™. Luego, se establece la siguiente relaciรณn: ๐’™ ๐‘ฟ = ๐’Ž๐Ÿ ๐‘ด๐Ÿ โ‡’ ๐‘ด๐Ÿ = ๐‘ฟ ๐’™ ๐’Ž๐Ÿ. De esta forma, los momentos finales por Cross se determinan con ๐‘ด = ๐‘ด๐ŸŽ + ๐‘ฟ ๐’™ ๐’Ž๐Ÿ. En los siguientes ejemplos, se observarรก el desarrollo es este procedimiento.
  • 72. EJEMPLO 11 Determine las reacciones, el DFN, DFC y el DMF del pรณrtico mostrado usando el mรฉtodo de Cross. Considere ๐‘ฌ = ๐Ÿร—๐Ÿ๐ŸŽ๐Ÿ“ ๐Œ๐๐š, ๐‘ฌ๐‘จ = โˆž. Todas las barras son de secciรณn rectangular ๐ŸŽ. ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐ฆ ร— ๐ŸŽ. ๐Ÿ”๐ŸŽ ๐ฆ. ๐Ÿ๐ŸŽ ๐ค๐ ๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐ค๐/๐ฆ ๐Ÿ’ ๐ฆ ๐Ÿ’ ๐ฆ ๐Ÿ‘ ๐ฆ ๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ช ๐‘ซ
  • 73. SOLUCIร“N ๐Ÿ๐ŸŽ ๐ค๐ ๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐ค๐/๐ฆ ๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ช ๐‘ซ Coloquemos un apoyo en C de tal forma que el pรณrtico no pueda desplazarse lateralmente: ๐‘ฟ Rigideces a la flexiรณn ๐‘ฒ๐‘จ๐‘ฉ = ๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ ๐Ÿ‘ . Factores de distribuciรณn NUDO A ๐‘ญ๐‘ซ๐‘จ๐‘ช = ๐ŸŽ. NUDO B ๐‘ญ๐‘ซ๐‘ฉ๐‘จ = ๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ ๐Ÿ‘ ๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ ๐Ÿ‘ + ๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ ๐Ÿ’ = ๐Ÿ’ ๐Ÿ• . ๐‘ฒ๐‘ฉ๐‘ช = ๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ ๐Ÿ’ . ๐‘ฒ๐‘ช๐‘ซ = ๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ ๐Ÿ’ . ๐‘ญ๐‘ซ๐‘ฉ๐‘ช = ๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ ๐Ÿ’ ๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ ๐Ÿ‘ + ๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ ๐Ÿ’ = ๐Ÿ‘ ๐Ÿ• . NUDO C ๐‘ญ๐‘ซ๐‘ช๐‘ฉ = ๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ ๐Ÿ’ ๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ ๐Ÿ’ + ๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ ๐Ÿ’ = ๐ŸŽ. ๐Ÿ“. ๐‘ญ๐‘ซ๐‘ช๐‘ซ = ๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ ๐Ÿ’ ๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ ๐Ÿ’ + ๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ ๐Ÿ’ = ๐ŸŽ. ๐Ÿ“. NUDO D ๐‘ญ๐‘ซ๐‘ซ๐‘ช = ๐ŸŽ.
  • 74. FEM De las tablas de FEM obtenemos que ๐‘ด๐‘ฉ๐‘ช ๐ŸŽ = ๐Ÿ‘๐ŸŽ (๐Ÿ’๐Ÿ ) ๐Ÿ๐Ÿ = ๐Ÿ’๐ŸŽ ๐ค๐ โ‹… ๐ฆ. ๐‘ด๐‘ช๐‘ฉ ๐ŸŽ = โˆ’ ๐Ÿ‘๐ŸŽ (๐Ÿ’๐Ÿ ) ๐Ÿ๐Ÿ = โˆ’๐Ÿ’๐ŸŽ ๐ค๐ โ‹… ๐ฆ. Distribuciรณn de momentos 0 Nudos A B C D Barras AB BA BC CB CD DC FD 0 4/7 3/7 0.5 0.5 0 FEM 0 0 40 -40 0 0 -11.43 -22.86 -17.14 -8.57 12.15 24.29 24.29 12.15 -3.47 -6.94 -5.21 -2.61 0.66 1.31 1.31 0.66 -0.19 -0.38 -0.28 -0.14 0.04 0.07 0.07 0.04 -0.01 -0.02 -0.02 ๐‘€# (Cross) -15.1 -30.2 30.2 -25.7 25.7 12.9
  • 75. ๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐ค/๐Ÿ๐ญ โ†ป ๐Ÿ‘๐ŸŽ. ๐Ÿ ๐‘ฝ๐‘จ๐‘ฉ = ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘จ = ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ ๐‘ต๐‘จ๐‘ฉ ๐‘ต๐‘จ๐‘ฉ ๐๐š๐ซ๐ซ๐š ๐‘ฉ๐‘ช: ๐๐š๐ซ๐ซ๐š ๐‘จ๐‘ฉ: ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ• ๐‘ฝ๐‘ซ๐‘ช = ๐Ÿ—. ๐Ÿ”๐Ÿ“ ๐‘ฝ๐‘ช๐‘ซ = ๐Ÿ—. ๐Ÿ”๐Ÿ“ ๐‘ต๐‘ช๐‘ซ ๐‘ต๐‘ซ๐‘ช ๐๐š๐ซ๐ซ๐š ๐‘ซ๐‘ช: ๐Ÿ๐ŸŽ ๐ค๐ ๐‘ฟ โ†ป ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ— ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ ๐Ÿ—. ๐Ÿ”๐Ÿ“ ๐‘ฟ = ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ’๐Ÿ“ โ† . โ†บ โ†บ โ†บ โ†ป
  • 76. ๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ช ๐‘ซ Con objeto de eliminar la carga ficticia ๐‘ฟ, la colocamos en el pรณrtico en direcciรณn contraria: ๐‘ฟ = ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ’๐Ÿ“ Ya que se desconoce cuรกl es el desplazamiento ๐šซ hacia la derecha debido a la fuerza ๐‘ฟ = ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ’๐Ÿ“, no es posible determinar los FEM. Se deben encontrar ahora por el mรฉtodo de Cross los momentos para este nuevo caso. Los momentos finales se obtendrรกn sumando los momentos del primer Cross con los de este segundo. Pero podemos usar el siguiente artificio. Vamos a suponer que el pรณrtico se desplaza hacia la derecha una cantidad cualquiera, por ejemplo, ๐œน = ๐ŸŽ. ๐ŸŽ๐Ÿ ๐ฆ. De esta forma, obtendremos luego del segundo Cross por Estรกtica el valor de la fuerza ๐’™ que harรญa que el pรณrtico se desplaza el valor asumido. Finalmente, por una simple regla de 3 obtendremos un factor de correcciรณn que permitirรก obtener los verdaderos valores de los momentos por este segundo caso.
  • 77. ๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ช ๐‘ซ ๐’™ Los FEM para este caso son: ๐‘ฉ! ๐‘ช! ๐œน = ๐ŸŽ. ๐ŸŽ๐Ÿ ๐œน = ๐ŸŽ. ๐ŸŽ๐Ÿ โ†บ โ†บ โ†บ โ†บ ๐‘ด๐‘ฉ๐‘จ ๐ŸŽ ๐‘ด๐‘จ๐‘ฉ ๐ŸŽ ๐‘ด๐‘ช๐‘ซ ๐ŸŽ ๐‘ด๐‘ซ๐‘ช ๐ŸŽ ๐‘ด๐‘จ๐‘ฉ ๐ŸŽ = ๐Ÿ” ๐Ÿร—๐Ÿ๐ŸŽ๐Ÿ– ๐ŸŽ. ๐Ÿ๐Ÿ“ร—๐ŸŽ. ๐Ÿ”๐ŸŽ๐Ÿ‘ ๐Ÿ๐Ÿ ๐Ÿ‘๐Ÿ (๐ŸŽ. ๐ŸŽ๐Ÿ) = ๐Ÿ”๐ŸŽ ๐ค๐ โ‹… ๐ฆ. ๐‘ด๐‘ฉ๐‘จ ๐ŸŽ = ๐Ÿ” ๐Ÿร—๐Ÿ๐ŸŽ๐Ÿ– ๐ŸŽ. ๐Ÿ๐Ÿ“ร—๐ŸŽ. ๐Ÿ”๐ŸŽ๐Ÿ‘ ๐Ÿ๐Ÿ ๐Ÿ‘๐Ÿ (๐ŸŽ. ๐ŸŽ๐Ÿ) = ๐Ÿ”๐ŸŽ ๐ค๐ โ‹… ๐ฆ. ๐‘ด๐‘ซ๐‘ช ๐ŸŽ = ๐Ÿ” ๐Ÿร—๐Ÿ๐ŸŽ๐Ÿ– ๐ŸŽ. ๐Ÿ๐Ÿ“ร—๐ŸŽ. ๐Ÿ”๐ŸŽ๐Ÿ‘ ๐Ÿ๐Ÿ ๐Ÿ’๐Ÿ ๐ŸŽ. ๐ŸŽ๐Ÿ = ๐Ÿ‘๐Ÿ‘. ๐Ÿ•๐Ÿ“ ๐ค๐ โ‹… ๐ฆ. ๐‘ด๐‘ช๐‘ซ ๐ŸŽ = ๐Ÿ” ๐Ÿร—๐Ÿ๐ŸŽ๐Ÿ– ๐ŸŽ. ๐Ÿ๐Ÿ“ร—๐ŸŽ. ๐Ÿ”๐ŸŽ๐Ÿ‘ ๐Ÿ๐Ÿ ๐Ÿ’๐Ÿ ๐ŸŽ. ๐ŸŽ๐Ÿ = ๐Ÿ‘๐Ÿ‘. ๐Ÿ•๐Ÿ“ ๐ค๐ โ‹… ๐ฆ.
  • 78. Distribuciรณn de momentos 1 Nudos A B C D Barras AB BA BC CB CD DC FD 0 4/7 3/7 0.5 0.5 0 FEM 60 60 0 0 33.75 33.75 -17.15 -34.29 -25.71 -12.86 -5.23 -10.45 -10.45 -5.23 1.5 2.99 2.24 1.12 -0.28 -0.56 -0.56 -0.28 0.08 0.16 0.12 0.06 -0.02 -0.03 -0.03 -0.02 0.01 0.01 ๐‘š$ (Cross) 44.4 28.9 -28.9 -22.7 22.7 28.2
  • 79. ๐Ÿ๐Ÿ–. ๐Ÿ— ๐‘ฝ๐‘จ๐‘ฉ = ๐Ÿ๐Ÿ’. ๐Ÿ’๐Ÿ‘ ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘จ = ๐Ÿ๐Ÿ’. ๐Ÿ’๐Ÿ‘ ๐‘ต๐‘จ๐‘ฉ ๐‘ต๐‘จ๐‘ฉ ๐๐š๐ซ๐ซ๐š ๐‘ฉ๐‘ช: ๐๐š๐ซ๐ซ๐š ๐‘จ๐‘ฉ: ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ• ๐‘ฝ๐‘ซ๐‘ช = ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ•๐Ÿ‘ ๐‘ฝ๐‘ช๐‘ซ = ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ•๐Ÿ‘ ๐‘ต๐‘ช๐‘ซ ๐‘ต๐‘ซ๐‘ช ๐๐š๐ซ๐ซ๐š ๐‘ซ๐‘ช: ๐’™ ๐Ÿ’๐Ÿ’. ๐Ÿ’ ๐Ÿ๐Ÿ–. ๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ’. ๐Ÿ’๐Ÿ‘ ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ•๐Ÿ‘ ๐’™ = ๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ๐Ÿ” โ†’ . โ†บ โ†บ โ†ป โ†บ โ†บ โ†ป
  • 80. Entonces ๐‘ฟ ๐šซ = ๐’™ ๐œน โ‡’ ๐šซ = ๐‘ฟ ๐’™ ๐œน. ๐‘ด = ๐‘ด๐ŸŽ + ๐‘ฟ ๐’™ ๐’Ž๐Ÿ = ๐‘ด๐ŸŽ + ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ’๐Ÿ“ ๐Ÿ‘๐Ÿ•. ๐Ÿ๐Ÿ” ๐’Ž๐Ÿ = ๐‘ด๐ŸŽ + ๐ŸŽ. ๐Ÿ”๐Ÿ–๐Ÿ’๐Ÿ— ๐’Ž๐Ÿ. Nudos A B C D Barras AB BA BC CB CD DC ๐‘€# (Cross) -15.1 -30.2 30.2 -25.7 25.7 12.9 ๐‘š$ (Cross) 44.4 28.9 -28.9 -22.7 22.7 28.2 ๐‘€ (Cross) 15.3 -10.4 10.4 -41.2 41.2 32.2
  • 81. ๐Ÿ๐ŸŽ ๐ค๐ ๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐ค๐/๐ฆ ๐Ÿ’ ๐ฆ ๐Ÿ’ ๐ฆ ๐Ÿ‘ ๐ฆ ๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ช ๐‘ซ ๐Ÿ“๐Ÿ. ๐Ÿ‘ ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ‘ โ†บ ๐Ÿ. ๐Ÿ” โ†บ ๐Ÿ‘๐Ÿ. ๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ–. ๐Ÿ’ ๐Ÿ”๐Ÿ•. ๐Ÿ• +โ†บ โˆ‘๐‘ด = ๐ŸŽ. (๐Ž๐Š) +โ†‘ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฝ = ๐ŸŽ. (๐Ž๐Š) +โ†’ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฏ = ๐ŸŽ. (๐Ž๐Š) ๐‘น๐‘ฌ๐‘จ๐‘ช๐‘ช๐‘ฐ๐‘ถ๐‘ต๐‘ฌ๐‘บ
  • 82. ๐Ÿ’ ๐ฆ ๐Ÿ’ ๐ฆ ๐Ÿ‘ ๐ฆ ๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ช ๐‘ซ ๐Ÿ“๐Ÿ. ๐Ÿ‘ ๐‘ซ๐‘ญ๐‘ต (๐ค๐) โˆ’ โˆ’ ๐Ÿ”๐Ÿ•. ๐Ÿ• โˆ’ ๐Ÿ๐Ÿ–. ๐Ÿ’
  • 83. ๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐ค๐/๐ฆ โ†บ ๐Ÿ๐ŸŽ. ๐Ÿ’ โ†ป ๐Ÿ’๐Ÿ. ๐Ÿ ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘ช = ๐Ÿ“๐Ÿ. ๐Ÿ‘ ๐‘ฝ๐‘ช๐‘ฉ = ๐Ÿ”๐Ÿ•. ๐Ÿ• ๐Ÿ๐Ÿ–. ๐Ÿ’ ๐Ÿ๐Ÿ–. ๐Ÿ’ ๐๐š๐ซ๐ซ๐š ๐‘ฉ๐‘ช: +โ†บ โˆ‘๐‘ด๐‘ฉ = ๐ŸŽ: ๐‘ฝ๐‘ช๐‘ฉ = ๐Ÿ”๐Ÿ•. ๐Ÿ• +โ†‘ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฝ = ๐ŸŽ: ๐‘ฝ๐‘ช๐‘ฉ + ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘ช โˆ’ ๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐Ÿ’ = ๐ŸŽ ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘ช = ๐Ÿ“๐Ÿ. ๐Ÿ‘ Seccionando: ๐‘ฝ๐‘ช๐‘ฉ ๐Ÿ’ โˆ’ ๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐Ÿ’ ๐Ÿ’ ๐Ÿ + ๐Ÿ๐ŸŽ. ๐Ÿ’ โˆ’ ๐Ÿ’๐Ÿ. ๐Ÿ = ๐ŸŽ โ†บ ๐Ÿ๐ŸŽ. ๐Ÿ’ ๐‘ฝ๐‘ฉ๐‘ช = ๐Ÿ“๐Ÿ. ๐Ÿ‘ ๐’™ โ†บ ๐‘ด ๐’™ +โ†บ โˆ‘๐‘ด = ๐ŸŽ: ๐‘ด ๐’™ + ๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐’™ ๐Ÿ ๐Ÿ + ๐Ÿ๐ŸŽ. ๐Ÿ’ โˆ’ ๐Ÿ“๐Ÿ. ๐Ÿ‘ ๐’™ = ๐ŸŽ ๐‘ด ๐’™ = โˆ’๐Ÿ๐Ÿ“๐’™๐Ÿ + ๐Ÿ“๐Ÿ. ๐Ÿ‘๐’™ โˆ’ ๐Ÿ๐ŸŽ. ๐Ÿ’ ๐‘ฝ ๐’™ +โ†‘ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฝ = ๐ŸŽ: ๐Ÿ“๐Ÿ. ๐Ÿ‘ โˆ’ ๐Ÿ‘๐ŸŽ๐’™ โˆ’ ๐‘ฝ ๐’™ = ๐ŸŽ ๐‘ฝ ๐’™ = โˆ’๐Ÿ‘๐ŸŽ๐’™ + ๐Ÿ“๐Ÿ. ๐Ÿ‘ โˆ’๐Ÿ‘๐ŸŽ๐’™๐ฆรก๐ฑ + ๐Ÿ“๐Ÿ. ๐Ÿ‘ = ๐ŸŽ โ†’ ๐’™๐ฆรก๐ฑ = ๐Ÿ. ๐Ÿ•๐Ÿ’ ๐ฆ. ๐‘ด๐ฆรก๐ฑ = ๐‘ด ๐Ÿ. ๐Ÿ•๐Ÿ’ = โˆ’๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ. ๐Ÿ•๐Ÿ’ ๐Ÿ + ๐Ÿ“๐Ÿ. ๐Ÿ‘ ๐Ÿ. ๐Ÿ•๐Ÿ’ โˆ’ ๐Ÿ๐ŸŽ. ๐Ÿ’ ๐‘ด๐ฆรก๐ฑ = ๐Ÿ‘๐Ÿ“. ๐Ÿ๐Ÿ— ๐’™ ๐ŸŽ โ‰ค ๐’™ โ‰ค ๐Ÿ’. โˆ’๐Ÿ๐Ÿ“๐’™๐Ÿ,๐Ÿ ๐Ÿ + ๐Ÿ“๐Ÿ. ๐Ÿ‘๐’™๐Ÿ,๐Ÿ โˆ’ ๐Ÿ๐ŸŽ. ๐Ÿ’ = ๐ŸŽ ๐’™๐Ÿ = ๐ŸŽ. ๐Ÿ๐Ÿ. ๐’™๐Ÿ = ๐Ÿ‘. ๐Ÿ๐Ÿ•. ๐Ÿ‘๐ŸŽ ๐Ÿ๐ŸŽ. ๐Ÿ’ ๐‘ต ๐’™
  • 84. ๐Ÿ’ ๐ฆ ๐Ÿ’ ๐ฆ ๐Ÿ‘ ๐ฆ ๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ช ๐‘ซ ๐Ÿ. ๐Ÿ” ๐‘ซ๐‘ญ๐‘ช (๐ค๐) + ๐Ÿ๐Ÿ–. ๐Ÿ’ + + โˆ’ ๐Ÿ“๐Ÿ. ๐Ÿ‘ ๐Ÿ”๐Ÿ•. ๐Ÿ• ๐Ÿ. ๐Ÿ•๐Ÿ’
  • 85. ๐Ÿ’ ๐ฆ ๐Ÿ’ ๐ฆ ๐Ÿ‘ ๐ฆ ๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ช ๐‘ซ ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ‘ ๐‘ซ๐‘ด๐‘ญ (๐ค๐ โ‹… ๐ฆ) โˆ’ + ๐Ÿ๐ŸŽ. ๐Ÿ’ ๐Ÿ‘๐Ÿ. ๐Ÿ ๐Ÿ’๐Ÿ. ๐Ÿ โˆ’ + ๐Ÿ. ๐Ÿ•๐Ÿ“ ๐Ÿ๐ŸŽ. ๐Ÿ’ ๐Ÿ‘๐Ÿ“. ๐Ÿ ๐Ÿ’๐Ÿ. ๐Ÿ โˆ’ โˆ’ ๐ŸŽ. ๐Ÿ๐Ÿ ๐ŸŽ. ๐Ÿ•๐Ÿ‘
  • 86. EJEMPLO 12 Determine las reacciones, el DFN, DFC y el DMF del pรณrtico mostrado usando el mรฉtodo de Cross. Considere ๐‘ฌ๐‘ฐ = ๐œ๐ญ๐ž, ๐‘ฌ๐‘จ = โˆž. ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐ค ๐Ÿ๐Ÿ ๐Ÿ๐ญ ๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ช ๐Ÿ๐Ÿ ๐Ÿ๐ญ ๐Ÿ– ๐Ÿ๐ญ
  • 87. ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐ค ๐Ÿ๐Ÿ ๐Ÿ๐ญ ๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ช ๐Ÿ๐Ÿ ๐Ÿ๐ญ ๐Ÿ– ๐Ÿ๐ญ Para el primer Cross, coloquemos un apoyo en C de tal forma que el pรณrtico no pueda desplazarse lateralmente: ๐‘ฟ SOLUCIร“N
  • 88. Rigideces a la flexiรณn ๐‘ฒ๐‘จ๐‘ฉ = ๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ ๐Ÿ’ ๐Ÿ๐Ÿ‘ . Factores de distribuciรณn NUDO A ๐‘ญ๐‘ซ๐‘จ๐‘ฉ = ๐ŸŽ. NUDO B ๐‘ญ๐‘ซ๐‘ฉ๐‘จ = ๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ ๐Ÿ’ ๐Ÿ๐Ÿ‘ ๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ ๐Ÿ’ ๐Ÿ๐Ÿ‘ + ๐Ÿ‘๐‘ฌ๐‘ฐ ๐Ÿ๐Ÿ = ๐ŸŽ. ๐Ÿ“๐Ÿ๐Ÿ“๐Ÿ—. ๐‘ฒ๐‘ฉ๐‘ช ! = ๐Ÿ‘๐‘ฌ๐‘ฐ ๐Ÿ๐Ÿ . NUDO C ๐‘ญ๐‘ซ๐‘ช๐‘ฉ = ๐Ÿ. ๐‘ญ๐‘ซ๐‘ฉ๐‘ช = ๐Ÿ‘๐‘ฌ๐‘ฐ ๐Ÿ๐Ÿ ๐Ÿ’๐‘ฌ๐‘ฐ ๐Ÿ’ ๐Ÿ๐Ÿ‘ + ๐Ÿ‘๐‘ฌ๐‘ฐ ๐Ÿ๐Ÿ = ๐ŸŽ. ๐Ÿ’๐Ÿ•๐Ÿ’๐Ÿ. FEM Al no haber cargas en las barras, todos los FEM son 0. Distribuciรณn de momentos 0 Ya que todos los FEM son 0, los momentos por el primer Cross tambiรฉn son 0: ๐‘ฟ = ๐Ÿ๐Ÿ“ โ† . Nudos A B C Barras AB BA BC CB FD 0 0.5259 0.4741 1 FEM 0 0 0 0 ๐‘€# (Cross) 0 0 0 0 Por lo tanto:
  • 89. Para el segundo Cross, consideremos que el pรณrtico se desplaza horizontalmente ๐œน = ๐Ÿ•๐Ÿ๐ŸŽ ๐‘ฌ๐‘ฐ debido a una fuerza ficticia ๐’™ de la siguiente manera: ๐Ÿ๐Ÿ ๐Ÿ๐ญ ๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ช ๐Ÿ๐Ÿ ๐Ÿ๐ญ ๐Ÿ– ๐Ÿ๐ญ ๐’™ ๐‘ฉ! ๐‘ช! ๐œน ๐œน ๐œถ ๐œถ โ†บ ๐‘ด๐‘ฉ๐‘จ ๐ŸŽ โ†บ ๐‘ด๐‘จ๐‘ฉ ๐ŸŽ ๐œน sin ๐œถ โ†ป ๐œน tan ๐œถ ๐‘ด๐‘ฉ๐‘ช ๐ŸŽ tan ๐œถ = ๐Ÿ. ๐Ÿ“. sin ๐œถ = ๐Ÿ๐Ÿ ๐Ÿ’ ๐Ÿ๐Ÿ‘ . Note que el desplazamiento horizontal ๐œน en el pรณrtico induce a que AB y BC presenten desplazamientos perpendiculares a sus ejes iguales a ๐œน 123 ๐œถ y ๐œน 563 ๐œถ , respectivamente. cos ๐œถ = ๐Ÿ– ๐Ÿ’ ๐Ÿ๐Ÿ‘ .
  • 90. Los FEM para este caso son (ver ejemplos 4 y 5): ๐‘ด๐‘จ๐‘ฉ ๐ŸŽ = ๐Ÿ”๐‘ฌ๐‘ฐ ๐Ÿ’ ๐Ÿ๐Ÿ‘ ๐Ÿ ร— ๐Ÿ•๐Ÿ๐ŸŽ ๐‘ฌ๐‘ฐ ๐Ÿ๐Ÿ ๐Ÿ’ ๐Ÿ๐Ÿ‘ = ๐Ÿ๐Ÿ’. ๐Ÿ—๐Ÿ” ๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ. ๐‘ด๐‘ฉ๐‘จ ๐ŸŽ = ๐Ÿ”๐‘ฌ๐‘ฐ ๐Ÿ’ ๐Ÿ๐Ÿ‘ ๐Ÿ ร— ๐Ÿ•๐Ÿ๐ŸŽ ๐‘ฌ๐‘ฐ ๐Ÿ๐Ÿ ๐Ÿ’ ๐Ÿ๐Ÿ‘ = ๐Ÿ๐Ÿ’. ๐Ÿ—๐Ÿ” ๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ. ๐‘ด๐‘ฉ๐‘ช ๐ŸŽ = ๐Ÿ‘๐‘ฌ๐‘ฐ ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ ร— ๐Ÿ•๐Ÿ๐ŸŽ ๐‘ฌ๐‘ฐ ๐Ÿ. ๐Ÿ“ = โˆ’๐Ÿ๐ŸŽ ๐ค โ‹… ๐Ÿ๐ญ. Distribuciรณn de momentos 1 Nudos A B C Barras AB BA BC CB FD 0 0.5259 0.4741 1 FEM 24.96 24.96 -10 0 -3.94 -7.87 -7.09 ๐‘š$ (Cross) 21.02 17.09 -17.09 0
  • 91. ๐๐š๐ซ๐ซ๐š ๐‘จ๐‘ฉ ๐’™ โ†บ ๐Ÿ๐Ÿ. ๐ŸŽ๐Ÿ โ†บ ๐Ÿ๐Ÿ•. ๐ŸŽ๐Ÿ— โ†ป ๐Ÿ๐Ÿ•. ๐ŸŽ๐Ÿ— ๐Ÿ. ๐Ÿ”๐Ÿ’ ๐Ÿ. ๐Ÿ”๐Ÿ’ ๐‘ต๐‘ฉ๐‘จ ๐‘ต๐‘จ๐‘ฉ ๐Ÿ. ๐Ÿ’๐Ÿ ๐Ÿ. ๐Ÿ’๐Ÿ ๐๐š๐ซ๐ซ๐š ๐‘ฉ๐‘ช ๐‘ต๐‘ฉ๐‘ช ๐‘ต๐‘ช๐‘ฉ ๐Ÿ. ๐Ÿ’๐Ÿ ๐‘ต๐‘ช๐‘ฉ ๐๐ฎ๐๐จ ๐‘ช ๐๐ฎ๐๐จ ๐‘ฉ ๐Ÿ. ๐Ÿ’๐Ÿ ๐‘ต๐‘ฉ๐‘ช โ†บ ๐‘ต๐‘ฉ๐‘จ ๐Ÿ. ๐Ÿ”๐Ÿ’ โ†ป ๐œถ Del nudo B: +โ†‘ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฝ = ๐ŸŽ. ๐Ÿ. ๐Ÿ’๐Ÿ + ๐Ÿ. ๐Ÿ”๐Ÿ’ cos ๐œถ โˆ’ ๐‘ต๐‘ฉ๐‘จ sin ๐œถ = ๐ŸŽ ๐‘ต๐‘ฉ๐‘จ = ๐Ÿ‘. ๐Ÿ’๐Ÿ• sin ๐œถ = ๐Ÿ๐Ÿ ๐Ÿ’ ๐Ÿ๐Ÿ‘ . cos ๐œถ = ๐Ÿ– ๐Ÿ’ ๐Ÿ๐Ÿ‘ . +โ†’ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฏ = ๐ŸŽ. ๐‘ต๐‘ฉ๐‘ช โˆ’ ๐Ÿ. ๐Ÿ”๐Ÿ’ sin ๐œถ โˆ’ ๐‘ต๐‘ฉ๐‘จ cos ๐œถ = ๐ŸŽ ๐‘ต๐‘ฉ๐‘ช = ๐Ÿ’. ๐Ÿ๐Ÿ Del nudo B: +โ†’ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฏ = ๐ŸŽ. ๐’™ = ๐Ÿ’. ๐Ÿ๐Ÿ โ†’ .
  • 92. Entonces ๐‘ฟ ๐šซ = ๐’™ ๐œน โ‡’ ๐šซ = ๐‘ฟ ๐’™ ๐œน. ๐‘ด = ๐‘ด๐ŸŽ + ๐‘ฟ ๐’™ ๐’Ž๐Ÿ = ๐‘ด๐ŸŽ + ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ’. ๐Ÿ๐Ÿ ๐’Ž๐Ÿ = ๐‘ด๐ŸŽ + ๐Ÿ”. ๐ŸŽ๐Ÿ”๐Ÿ– ๐’Ž๐Ÿ. Nudos A B C Barras AB BA BC CB ๐‘€# (Cross) 0 0 0 0 ๐‘š$ (Cross) 21.02 17.09 -17.09 0 ๐‘€ (Cross) 127.5 103.7 -103.7 0
  • 93. ๐๐š๐ซ๐ซ๐š ๐‘จ๐‘ฉ ๐’™ โ†บ ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ•. ๐Ÿ“ โ†บ ๐Ÿ๐ŸŽ๐Ÿ‘. ๐Ÿ• โ†ป ๐Ÿ๐ŸŽ๐Ÿ‘. ๐Ÿ• ๐Ÿ๐Ÿ”. ๐ŸŽ๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ”. ๐ŸŽ๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ. ๐ŸŽ๐Ÿ” ๐Ÿ๐Ÿ. ๐ŸŽ๐Ÿ” ๐Ÿ–. ๐Ÿ”๐Ÿ ๐Ÿ–. ๐Ÿ”๐Ÿ ๐๐š๐ซ๐ซ๐š ๐‘ฉ๐‘ช ๐Ÿ–. ๐Ÿ”๐Ÿ ๐๐ฎ๐๐จ ๐‘ช ๐๐ฎ๐๐จ ๐‘ฉ ๐Ÿ. ๐Ÿ’๐Ÿ โ†บ ๐Ÿ๐Ÿ. ๐ŸŽ๐Ÿ” ๐Ÿ๐Ÿ”. ๐ŸŽ๐Ÿ โ†ป ๐œถ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐ค
  • 94. +โ†บ โˆ‘๐‘ด = ๐ŸŽ. (๐Ž๐Š) +โ†‘ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฝ = ๐ŸŽ. (๐Ž๐Š) +โ†’ โˆ‘๐‘ญ๐‘ฏ = ๐ŸŽ. (๐Ž๐Š) ๐‘น๐‘ฌ๐‘จ๐‘ช๐‘ช๐‘ฐ๐‘ถ๐‘ต๐‘ฌ๐‘บ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐ค ๐Ÿ๐Ÿ ๐Ÿ๐ญ ๐‘จ ๐‘ฉ ๐‘ช ๐Ÿ๐Ÿ ๐Ÿ๐ญ ๐Ÿ– ๐Ÿ๐ญ ๐Ÿ–. ๐Ÿ”๐Ÿ ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ•. ๐Ÿ“ โ†บ ๐Ÿ๐Ÿ“ ๐Ÿ–. ๐Ÿ”๐Ÿ