Cátedra de Ingeniería Rural
Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica Agrícola de Ciudad Real
1
Hallar por el método de Cross los diagramas de momentos flectores y
esfuerzos cortantes, así como las reacciones de todas las barras del pórtico de
la figura.
La relación entre los momentos de inercia de las barras es:
321 I3I2I ⋅=⋅=
1º. Determinamos los coeficientes elásticos (βi, Ki y ri).
Nudo A
2
2
AD IE8.0
5
IE4
K ⋅⋅=
⋅⋅
=
2
1
AB IE33.1
6
IE4
K ⋅⋅=
⋅⋅
=
2
1
AB =β
2
1
AD =β
3 3 4
P=5 T
q1=2 T/m
A I1 B
I2 I3
D E
I1 C
I2
F
q2=1T/m
5
Cátedra de Ingeniería Rural
Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica Agrícola de Ciudad Real
2
38.0
33.18.0
8.0
KK
K
r
ABAD
AD
AD =
+
=
+
=
62.0
33.18.0
33.1
KK
K
r
ABAD
AB
AB =
+
=
+
=
Nudo B
1
1
BA IE67.0
6
IE4
K ⋅⋅=
⋅⋅
=
1
1
BC IE
4
IE4
K ⋅=
⋅⋅
=
0KBE =
2
1
BA =β
2
1
BC =β
0BE =β
40.0
0167.0
67.0
KKK
K
r
BEBCBA
BA
BA =
++
=
++
=
60.0
0167.0
1
KKK
K
r
BEBCBA
BC
BC =
++
=
++
=
0
KKK
K
r
BEBCBA
BA
BE =
++
=
Nudo C
2
1
CB IE2
4
IE4
K ⋅⋅=
⋅⋅
=
2
2
CF IE8.0
5
IE4
K ⋅⋅=
⋅⋅
=
2
1
CB =β
2
1
CF =β
71.0
8.02
2
KK
K
r
CFCB
CB
CB =
+
=
+
=
Cátedra de Ingeniería Rural
Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica Agrícola de Ciudad Real
3
29.0
8.02
8.0
KK
K
r
CFCB
CF
CF =
+
=
+
=
2º. Calculamos los momentos y pares de empotramiento.
mT08.2m
mT08.2m
mT08.2
12
51
12
lq
MM
A
D
22
AD
⋅−=
⋅+=
⋅−=
⋅
−=
⋅
−==
mT75.3m
mT75.3m
mT75.3
8
65
8
lP
MM
B
A
BA
⋅−=
⋅+=
⋅−=
⋅
−=
⋅
−==
mT67.2m
mT67.2m
mT67.2
12
42
12
lq
MM
C
B
22
CB
⋅−=
⋅+=
⋅−=
⋅
−=
⋅
−==
1 T/m
5
D A
5 T
3 m
A B
3 m
2 T/m
4 m
B C
Cátedra de Ingeniería Rural
Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica Agrícola de Ciudad Real
4
3º. Cross: Transmisiones.
4 Momentos flectores en los nudos:
-2,77 -3,99 –4,0 -0,74
-2,77 0,71
-1,74 -0,36
+0.02 +0.01
-0.02 -0.03
-0.01 -0.02
+0.09 +0.05
-0.14 -0.27
-0.20 -0.10
+0.32 +0.64
-1.04 -0.52
+3.75 -3.75
0.62 0.40
-0.05 -0.03
+0.08 +0.16
-0.03 -0.02
-0.41 -0.21
+0.78 +1.55
+0.96 +0.48
+2.67 -2.67
0.60 0.71
+0.01+0.01
+0.03+0.05
-0.06-0.12
-0.32-0.63
+2.08-2.08
0.38
+0.07+0.04
+0.64+0.32
0.29
+ 2.77 - 3.99
+ 4.00 - 0.74
+1.74-2.77
+0.71+0.36
Cátedra de Ingeniería Rural
Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica Agrícola de Ciudad Real
5
4 Momentos isostáticos
mT13.3
8
51
8
lq
M
22
imáx ⋅=
⋅
=
⋅
=
mT87.013.3
2
77.274.1
M
2
MM
M imáx
AD
máx ⋅=+
−−
=+
+
=
mT5.7
4
65
4
lP
M imáx ⋅=
⋅
=
⋅
=
mT12.45.7
2
99.377.2
Mmáx ⋅=+
−−
=
mT4
8
42
8
lq
M
22
máxi
⋅=
⋅
=
⋅
=
mT63.14
2
74.00.4
M
2
MM
M imáx
CB
máx ⋅=+
−−
=+
+
=
1 T/m
5
D A
5 T
3 m
A B
3 m
2 T/m
4
B C
Cátedra de Ingeniería Rural
Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica Agrícola de Ciudad Real
6
4º. Diagrama de momentos flectores.
5º. Cálculo de reacciones.
0MA =∑
0
2
5
5177.274.15RD =⋅⋅−+−⋅
T29.2RD =
0MD =∑
A
-2.77
-4.0
-0.74
B C
D E F
+4.12
+1.63
-1.74
-0.36
+0.71
-2.77
1 T/m
5
D A
1.74 2.77
Cátedra de Ingeniería Rural
Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica Agrícola de Ciudad Real
7
0
2
5
5177.274.15RA =⋅⋅−−+⋅
T71.2RA =
0MB =∑
099.33577.26RA =+⋅−−⋅
T30.2RA =
0MA =∑
03577.299.36RB =⋅−+−⋅
T70.2RB =
0MC =∑
071.036.05RF =++⋅
T21.0RF =
0MF =∑
071.036.05RC =−⋅
T21.0RC −=
0MB =∑
0
2
4
420.474.04RC =⋅⋅−+−⋅
T19.3RD =
0MC =∑
0
2
4
420.474.04RB =⋅⋅−−+⋅
T81.4RB =
5 T
3 m
A B
3 m
2.77 3.99
C F
5 m
0.36
0.71
2 T/m
4
B C
4.0 0.74
Cátedra de Ingeniería Rural
Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica Agrícola de Ciudad Real
8
6º. Diagrama de esfuerzo cortante.
7º. Deformada.
2.29 0.21
3.19
2.70
2.71
2.30
4.81

Problema3

  • 1.
    Cátedra de IngenieríaRural Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica Agrícola de Ciudad Real 1 Hallar por el método de Cross los diagramas de momentos flectores y esfuerzos cortantes, así como las reacciones de todas las barras del pórtico de la figura. La relación entre los momentos de inercia de las barras es: 321 I3I2I ⋅=⋅= 1º. Determinamos los coeficientes elásticos (βi, Ki y ri). Nudo A 2 2 AD IE8.0 5 IE4 K ⋅⋅= ⋅⋅ = 2 1 AB IE33.1 6 IE4 K ⋅⋅= ⋅⋅ = 2 1 AB =β 2 1 AD =β 3 3 4 P=5 T q1=2 T/m A I1 B I2 I3 D E I1 C I2 F q2=1T/m 5
  • 2.
    Cátedra de IngenieríaRural Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica Agrícola de Ciudad Real 2 38.0 33.18.0 8.0 KK K r ABAD AD AD = + = + = 62.0 33.18.0 33.1 KK K r ABAD AB AB = + = + = Nudo B 1 1 BA IE67.0 6 IE4 K ⋅⋅= ⋅⋅ = 1 1 BC IE 4 IE4 K ⋅= ⋅⋅ = 0KBE = 2 1 BA =β 2 1 BC =β 0BE =β 40.0 0167.0 67.0 KKK K r BEBCBA BA BA = ++ = ++ = 60.0 0167.0 1 KKK K r BEBCBA BC BC = ++ = ++ = 0 KKK K r BEBCBA BA BE = ++ = Nudo C 2 1 CB IE2 4 IE4 K ⋅⋅= ⋅⋅ = 2 2 CF IE8.0 5 IE4 K ⋅⋅= ⋅⋅ = 2 1 CB =β 2 1 CF =β 71.0 8.02 2 KK K r CFCB CB CB = + = + =
  • 3.
    Cátedra de IngenieríaRural Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica Agrícola de Ciudad Real 3 29.0 8.02 8.0 KK K r CFCB CF CF = + = + = 2º. Calculamos los momentos y pares de empotramiento. mT08.2m mT08.2m mT08.2 12 51 12 lq MM A D 22 AD ⋅−= ⋅+= ⋅−= ⋅ −= ⋅ −== mT75.3m mT75.3m mT75.3 8 65 8 lP MM B A BA ⋅−= ⋅+= ⋅−= ⋅ −= ⋅ −== mT67.2m mT67.2m mT67.2 12 42 12 lq MM C B 22 CB ⋅−= ⋅+= ⋅−= ⋅ −= ⋅ −== 1 T/m 5 D A 5 T 3 m A B 3 m 2 T/m 4 m B C
  • 4.
    Cátedra de IngenieríaRural Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica Agrícola de Ciudad Real 4 3º. Cross: Transmisiones. 4 Momentos flectores en los nudos: -2,77 -3,99 –4,0 -0,74 -2,77 0,71 -1,74 -0,36 +0.02 +0.01 -0.02 -0.03 -0.01 -0.02 +0.09 +0.05 -0.14 -0.27 -0.20 -0.10 +0.32 +0.64 -1.04 -0.52 +3.75 -3.75 0.62 0.40 -0.05 -0.03 +0.08 +0.16 -0.03 -0.02 -0.41 -0.21 +0.78 +1.55 +0.96 +0.48 +2.67 -2.67 0.60 0.71 +0.01+0.01 +0.03+0.05 -0.06-0.12 -0.32-0.63 +2.08-2.08 0.38 +0.07+0.04 +0.64+0.32 0.29 + 2.77 - 3.99 + 4.00 - 0.74 +1.74-2.77 +0.71+0.36
  • 5.
    Cátedra de IngenieríaRural Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica Agrícola de Ciudad Real 5 4 Momentos isostáticos mT13.3 8 51 8 lq M 22 imáx ⋅= ⋅ = ⋅ = mT87.013.3 2 77.274.1 M 2 MM M imáx AD máx ⋅=+ −− =+ + = mT5.7 4 65 4 lP M imáx ⋅= ⋅ = ⋅ = mT12.45.7 2 99.377.2 Mmáx ⋅=+ −− = mT4 8 42 8 lq M 22 máxi ⋅= ⋅ = ⋅ = mT63.14 2 74.00.4 M 2 MM M imáx CB máx ⋅=+ −− =+ + = 1 T/m 5 D A 5 T 3 m A B 3 m 2 T/m 4 B C
  • 6.
    Cátedra de IngenieríaRural Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica Agrícola de Ciudad Real 6 4º. Diagrama de momentos flectores. 5º. Cálculo de reacciones. 0MA =∑ 0 2 5 5177.274.15RD =⋅⋅−+−⋅ T29.2RD = 0MD =∑ A -2.77 -4.0 -0.74 B C D E F +4.12 +1.63 -1.74 -0.36 +0.71 -2.77 1 T/m 5 D A 1.74 2.77
  • 7.
    Cátedra de IngenieríaRural Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica Agrícola de Ciudad Real 7 0 2 5 5177.274.15RA =⋅⋅−−+⋅ T71.2RA = 0MB =∑ 099.33577.26RA =+⋅−−⋅ T30.2RA = 0MA =∑ 03577.299.36RB =⋅−+−⋅ T70.2RB = 0MC =∑ 071.036.05RF =++⋅ T21.0RF = 0MF =∑ 071.036.05RC =−⋅ T21.0RC −= 0MB =∑ 0 2 4 420.474.04RC =⋅⋅−+−⋅ T19.3RD = 0MC =∑ 0 2 4 420.474.04RB =⋅⋅−−+⋅ T81.4RB = 5 T 3 m A B 3 m 2.77 3.99 C F 5 m 0.36 0.71 2 T/m 4 B C 4.0 0.74
  • 8.
    Cátedra de IngenieríaRural Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica Agrícola de Ciudad Real 8 6º. Diagrama de esfuerzo cortante. 7º. Deformada. 2.29 0.21 3.19 2.70 2.71 2.30 4.81