e-armadura 2do examen
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plantilla para armadurasTRANSCRIPT
EJEMPLO 01RELACION S - R - CSRC180PI200Paso 01Numeramos las barras Numeramos los Grados de Libertad ( DOF ) libres y restringidos de la estructuraBarra123456E (kg/cm)2.00E+062.00E+062.00E+062.00E+062.00E+062.00E+06A (cm)222222RELACION S - R - CL (cm)200400316.23316.23424.26424.26SRCAngulo (grados)0071.57108.43135.0045.00180PI200Grados (Rad)0.000000000.000000001.249045771.892546882.356194490.78539816Paso 02Esta es la matriz de RIGIDEZ en coordenadas globales para la barra de una armadura
Paso 03Podemos encontrar esta matriz para todas las barras de la armadura de la sgte manera:Coordenadas Globales ( Barra de Armadura )BARRA 1E2.00E+06Kg/cm12341234A2cm110-10120000.0000.000-20000.0000.000L200.00cmk1 =2000020000=20.0000.0000.0000.000Angulo03-10103-20000.0000.00020000.0000.000Radianes04000040.0000.0000.0000.000COS1SEN0
BARRA 2E2.00E+06Kg/cm56785678A2cm510-10510000.0000.000-10000.0000.000L400.00cmk1 =1000060000=60.0000.0000.0000.000Angulo07-10107-10000.0000.00010000.0000.000Radianes08000080.0000.0000.0000.000COS1SEN0
BARRA 3E2.00E+06Kg/cm56125612A2cm50.10.3-0.1-0.351264.9113794.733-1264.911-3794.733L316.23cmk1 =12649.1106460.30.9-0.3-0.9=63794.73311384.200-3794.733-11384.200Angulo71.571-0.1-0.30.10.31-1264.911-3794.7331264.9113794.733Radianes1.2490457722-0.3-0.90.30.92-3794.733-11384.2003794.73311384.200COS0.316227766SEN0.948683298
BARRA 4E2.00E+06Kg/cm78347834A2cm70.1-0.3-0.10.371264.911-3794.733-1264.9113794.733L316.23cmk1 =12649.110648-0.30.90.3-0.9=8-3794.73311384.2003794.733-11384.200Angulo108.433-0.10.30.1-0.33-1264.9113794.7331264.911-3794.733Radianes1.89254688140.3-0.9-0.30.943794.733-11384.200-3794.73311384.200COS-0.31622777SEN0.948683298
BARRA 5E2.00E+06Kg/cm78127812A2cm70.5-0.5-0.50.574714.045-4714.045-4714.0454714.045L424.26cmk1 =9428.090428-0.50.50.5-0.5=8-4714.0454714.0454714.045-4714.045Angulo135.001-0.50.50.5-0.51-4714.0454714.0454714.045-4714.045Radianes2.35619449020.5-0.5-0.50.524714.045-4714.045-4714.0454714.045COS-0.70710678SEN0.707106781
BARRA 6E2.00E+06Kg/cm56345634A2cm50.50.5-0.5-0.554714.0454714.045-4714.045-4714.045L424.26cmk1 =9428.0904260.50.5-0.5-0.5=64714.0454714.045-4714.045-4714.045Angulo45.003-0.5-0.50.50.53-4714.045-4714.0454714.0454714.045Radianes0.7853981634-0.5-0.50.50.54-4714.045-4714.0454714.0454714.045COS0.70710678SEN0.707106781
12345678125978.956-919.312-20000.0000.000-1264.911-3794.733-4714.0454714.0452-919.31216098.2450.0000.000-3794.733-11384.2004714.045-4714.0453-20000.0000.00025978.956919.312-4714.045-4714.045-1264.9113794.73340.0000.000919.31216098.245-4714.045-4714.0453794.733-11384.2005-1264.911-3794.733-4714.045-4714.04515978.9568508.778-10000.0000.0006-3794.733-11384.200-4714.045-4714.0458508.77816098.2450.0000.0007-4714.0454714.045-1264.9113794.733-10000.0000.00015978.956-8508.77884714.045-4714.0453794.733-11384.2000.0000.000-8508.77816098.245
Paso 04A partir de las matrices de todas las barras se obtiene esta matriz de toda la estructura sumando las componentes de cada matriz en funcin de sus grados de libertad con lo cual tenemos una matriz de 8x8 que luego particionamos como se indica
1234567812345678
17414.214Kg2-1414.214Kg30.000Kg4-4000.000Kg
1234125978.956-919.312-20000.0000.0002-919.31216098.2450.0000.0003-20000.0000.00025978.956919.31240.0000.000919.31216098.245
Paso 05Para invertir la matriz (kff) seleccionamos las celdas (E170:H173) la funcion es =MINVERSA(E161:H164) y sin soltar presionamos "CTROL" + "SHIFT", sin soltar damos enter
123410.00009525440.00000543960.0000734805-0.000004196220.00000543960.00006242920.0000041962-0.000000239630.00007348050.00000419620.0000952544-0.00000543964-0.0000041962-0.0000002396-0.00000543960.0000624292
Paso 06Para Multiplicar una matriz con el vector de cargas nodales seleccionamos las celdas (E187:E190) la funcion es =MMULT(E170:H173,E149:E152) y sin soltar presionamos "CTROL" + "SHIFT", sin soltar damos enter
10.7153284645cm2-0.0469991306cm30.5606240101cm4-0.280489485cm
5-2047.04Kg6-3500.00Kg7-5367.17Kg88914.21Kg
EJEMPLO 02RELACION S - R - CSRC180PI200Paso 01Numeramos las barras Numeramos los Grados de Libertad ( DOF ) libres y restringidos de la estructuraBarraUnd.123456E KN/M2.00E+062.00E+062.00E+062.00E+062.00E+062.00E+06A M0.050.050.050.050.050.05LM101010.0010.0014.1414.14Angulo GRADOS0090.0090.0045.00135.00Grados RADIANES0.000000000.000000001.570796331.570796330.785398162.35619449Paso 02Esta es la matriz de RIGIDEZ en coordenadas globales para la barra de una armadura
12345678Paso 03Podemos encontrar esta matriz para todas las barras de la armadura de la sgte manera:Coordenadas Globales ( Barra de Armadura )BARRA 1E2.00E+06KN/M12651265A0.05M110-101100000-100000L10.00Mk1 =10000.0020000=20000Angulo06-10106-100000100000Radianes05000050000COS1SEN0
BARRA 2E2.00E+06KN/M34783478A0.05M310-103100000-100000L10.00Mk1 =10000.0040000=40000Angulo07-10107-100000100000Radianes08000080000COS1SEN0
BARRA 3E2.00E+06KN/M12341234A0.05M100-0-010.000.00-0.00-0.00L10.00Mk1 =10000.00201-0-1=20.0010000.00-0.00-10000.00Angulo90.003-0-0003-0.00-0.000.000.00Radianes1.5707963274-0-1014-0.00-10000.000.0010000.00COS0.000000000SEN1.000000000
BARRA 4E2.00E+06KN/M65786578A0.05M600-0-060.000.00-0.00-0.00L10.00Mk1 =10000.00501-0-1=50.0010000.00-0.00-10000.00Angulo90.007-0-0007-0.00-0.000.000.00Radianes1.5707963278-0-1018-0.00-10000.000.0010000.00COS0.00000000SEN1.000000000
BARRA 5E2.00E+06KN/M12781278A0.05M10.50.5-0.5-0.513535.533535.53-3535.53-3535.53L14.14Mk1 =7071.0720.50.5-0.5-0.5=23535.533535.53-3535.53-3535.53Angulo45.007-0.5-0.50.50.57-3535.53-3535.533535.533535.53Radianes0.7853981638-0.5-0.50.50.58-3535.53-3535.533535.533535.53COS0.70710678SEN0.707106781
BARRA 66E2.00E+06KN/M65346534A0.05M60.5-0.5-0.50.563535.53-3535.53-3535.533535.53L14.14Mk1 =7071.075-0.50.50.5-0.5=5-3535.533535.533535.53-3535.53Angulo135.003-0.50.50.5-0.53-3535.533535.533535.53-3535.53Radianes2.35619449040.5-0.5-0.50.543535.53-3535.53-3535.533535.53COS-0.70710678SEN0.707106781
12345678113535.533535.53-0.00-0.000.00-10000.00-3535.53-3535.5323535.5313535.53-0.00-10000.000.000.00-3535.53-3535.533-0.00-0.0013535.53-3535.533535.53-3535.53-10000.000.004-0.00-10000.00-3535.5313535.53-3535.533535.530.000.0050.00-10000.003535.53-3535.5313535.53-3535.53-0.00-10000.0060.000.00-3535.533535.53-3535.5313535.53-0.00-0.007-3535.53-3535.53-10000.000.00-0.00-10000.0013535.533535.538-3535.53-3535.530.000.00-0.00-0.003535.5313535.53
Paso 04A partir de las matrices de todas las barras se obtiene esta matriz de toda la estructura sumando las componentes de cada matriz en funcin de sus grados de libertad con lo cual tenemos una matriz de 8x8 que luego particionamos como se indica
1234567812345678
10.00KN20.00KN32.00KN4-4.00KN50.00KN
Paso 05Para invertir la matriz (kff) seleccionamos las celdas (E170:H173) la funcion es =MINVERSA(E161:H164) y sin soltar presionamos "CTROL" + "SHIFT", sin soltar damos enter
1234510.000100-0.000100-0.000017-0.000083-0.0000172-0.0001000.0003830.0000660.0003170.0000663-0.0000000.0000000.0000830.000017-0.0000174-0.0001000.0003830.0000830.0004000.0000835-0.0001000.0003830.0000490.0003340.000149
60.00M
Paso 06Para Multiplicar una matriz con el vector de cargas nodales seleccionamos las celdas (E187:E190) la funcion es =MMULT(E170:H173,E149:E152) y sin soltar presionamos "CTROL" + "SHIFT", sin soltar damos enter
10.0002970563M2-0.0011372583M30.0000970563M4-0.0014343146M5-0.001240202M
6-1.03KN72.00KN82.97KN
A-1 (b)
RELACION S - R - CMRPTAR2AREA EXT.SRC9.810 cm23.14159265362.00 pulg81.07 cm2180PI200 ext4.00 pulgR2AREA INT.espesor :0.125 pulg3.14159265361.875 pulg71.26 cm2
DRPTAR2AREA EXT.Paso 01Numeramos las barras 3.720 cm23.14159265361.50 pulg45.60 cm2Numeramos los Grados de Libertad ( DOF ) libres y restringidos de la estructura ext3.00 pulgR2AREA INT.espesor :0.063 pulg3.14159265361.438 pulg41.88 cm2
BSRPTAR2AREA EXT.7.280 cm23.14159265361.50 pulg45.60 cm2 ext3.00 pulgR2AREA INT.espesor :0.125 pulg3.14159265361.375 pulg38.32 cm2
BIRPTAR2AREA EXT.4.980 cm23.14159265362.00 pulg81.07 cm2 ext4.00 pulgR2AREA INT.espesor :0.063 pulg3.14159265361.938 pulg76.09 cm2Paso 02Esta es la matriz de RIGIDEZ en coordenadas globales para la barra de una armadura
Paso 03Podemos encontrar esta matriz para todas las barras de la armadura de la sgte manera:
Coordenadas Globales ( Barra de Armadura )
1CO,CA1.00E-45300.00
E2.10E+06Kg/cmA7.280cmL300.00cm12341234Angulo0.00110-1-0150960.0000.000-50960.000-0.000Radianes0K 1 =50960200-0-0=20.0000.000-0.000-0.000COS13-1-0103-50960.000-0.00050960.0000.000SEN04-0-0004-0.000-0.0000.0000.000
2CO,CA200.00250.00
E2.10E+06Kg/cmA3.720cmL320.16cm56345634Angulo141.3450.61-0.49-0.610.49514878.408-11902.726-14878.40811902.726Radianes2K 2 =24400.58855747586-0.490.390.49-0.39=6-11902.7269522.18111902.726-9522.181COS-13-0.610.490.61-0.493-14878.40811902.72614878.408-11902.726SEN140.49-0.39-0.490.39411902.726-9522.181-11902.7269522.181
3CO,CA1.00E-45250.00
E2.10E+06Kg/cmA4.980cmL250.00cm78567856Angulo0.00710-1-0741832.0000.000-41832.000-0.000Radianes0K 3 =41831.9999999999800-0-0=80.0000.000-0.000-0.000COS15-1-0105-41832.000-0.00041832.0000.000SEN06-0-0006-0.000-0.0000.0000.000
4CO,CA1.00E-45500.00
E2.10E+06Kg/cmA4.980cmL500.00cm9107891078Angulo0.00910-1-0920916.0000.000-20916.000-0.000Radianes0K 4 =209161000-0-0=100.0000.000-0.000-0.000COS17-1-0107-20916.000-0.00020916.0000.000SEN08-0-0008-0.000-0.0000.0000.000
5CO,CA200.00200.00
E2.10E+06Kg/cmA3.720cmL282.84cm9101291012Angulo45.0090.50.5-0.5-0.5913809.79513809.795-13809.795-13809.795Radianes1K 5 =27619.5908731465100.50.5-0.5-0.5=1013809.79513809.795-13809.795-13809.795COS11-0.5-0.50.50.51-13809.795-13809.79513809.79513809.795SEN12-0.5-0.50.50.52-13809.795-13809.79513809.79513809.795
6CO,CA200.00500.00
E2.10E+06Kg/cmA3.720cmL538.52cm9103491034Angulo21.8090.860.34-0.86-0.34912505.6215002.248-12505.621-5002.248Radianes0K 6 =14506.5198183913100.340.14-0.34-0.14=105002.2482000.899-5002.248-2000.899COS13-0.86-0.340.860.343-12505.621-5002.24812505.6215002.248SEN04-0.34-0.140.340.144-5002.248-2000.8995002.2482000.899
7CO,CA200.00300.00
E2.10E+06Kg/cmA3.720cmL-360.56cm78127812Angulo146.3170.69-0.46-0.690.467-14999.9479999.96414999.947-9999.964Radianes3K 7 =-21666.58966455748-0.460.310.46-0.31=89999.964-6666.643-9999.9646666.643COS-11-0.690.460.69-0.46114999.947-9999.964-14999.9479999.964SEN120.46-0.31-0.460.312-9999.9646666.6439999.964-6666.643
8CO,CA1.00E-45200.00
E2.10E+06Kg/cmA9.810cmL200.00cm78347834Angulo0.0071.000.00-1.00-0.007103005.0000.000-103005.000-0.000Radianes0K 8 =10300580.000.00-0.00-0.00=80.0000.000-0.000-0.000COS13-1.00-0.001.000.003-103005.000-0.000103005.0000.000SEN04-0.00-0.000.000.004-0.000-0.0000.0000.000
12345678910149769.8490.038-1.000-0.0000.0000.000-0.6920.462-0.500-0.50020.0380.808-0.000-0.0000.0000.0000.462-0.308-0.500-0.5003-1.000-0.0003.472-0.143-0.6100.488-1.000-0.000-0.862-0.3454-0.000-0.000-0.1430.5280.488-0.390-0.000-0.000-0.345-0.13850.0000.000-0.6100.4881.610-0.488-1.000-0.0000.0000.00060.0000.0000.488-0.390-0.4880.390-0.000-0.0000.0000.0007-0.6920.462-1.000-0.000-1.000-0.0003.692-0.462-1.000-0.00080.462-0.308-0.000-0.000-0.000-0.000-0.462-0.462-0.000-0.0009-0.500-0.500-0.862-0.3450.0000.000-1.000-0.0002.3620.84510-0.500-0.500-0.345-0.1380.0000.000-0.000-0.0000.8450.638
Paso 04A partir de las matrices de todas las barras se obtiene esta matriz de toda la estructura sumando las componentes de cada matriz en funcin de sus grados de libertad con lo cual tenemos una matriz de 8x8 que luego particionamos como se indica
10Kg2-2000Kg33000Kg40Kg50Kg60Kg
Paso 05Para invertir la matriz (kff) seleccionamos las celdas (E170:H173) la funcion es =MINVERSA(E161:H164) y sin soltar presionamos "CTROL" + "SHIFT", sin soltar damos enter
12345610.0000200927-0.00000095680.0000100463-0.0000251159-0-0.00003767382-0.00000095681.2380952837-0.00000047840.00000119600.00000179430.0000100463-0.00000047840.5000050232-1.2500125579-0-1.87501883694-0.00002511590.000001196-1.250012557910.3750313948011.93754709225-00-0011.256-0.00003767380.000001794-1.875018836911.93754709221.2518.4063206384
Paso 06Para Multiplicar una matriz con el vector de cargas nodales seleccionamos las celdas (E187:E190) la funcion es =MMULT(E170:H173,E149:E152) y sin soltar presionamos "CTROL" + "SHIFT", sin soltar damos enter
10.0320526226cm2-2476.1920025058cm31500.0160263113cm4-3750.0400657783cm5-0cm6-5625.0600986674cm
7-2642.90Kg8761.92Kg91238.08Kgreacciones101238.08Kg
2m3m2.5m2m15268734