castigliano ejercicio

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  • 7/23/2019 Castigliano ejercicio

    1/7

    En la siguiente viga doblemente empotrada levantar el grado dehiperestaticidad por el mtodo de Castigliano y calcular la defexin en elpunto 2 por el mtodo de castigliano y trabajo virtual.

    Completando cargas y analizando por partes

    M=w x

    2

    2

    M=w x

    3

    3L

    M=

    4 w(xL2 )3

    7L

  • 7/23/2019 Castigliano ejercicio

    2/7

    Levantar el grado de hiperestaticidad

    lanteando las ecuaciones del momento para el corte a!a

    Ma=V1xM1w x

    2

    2+

    w x3

    3L

    4 w(xL

    2)3

    7L

    "omando las derivadas parciales#

    MaV1

    =x

    Ma

    M1=1

    $plicando el segundo teorema de Castigliano#

    M M P

    dx=0

    ara

    Ma

    V1 =x

    0

    6L

    5

    Ma Ma V

    1

    dx=0

    0

    6L

    5 (V1xM1w x22

    +w x

    3

    3L

    4w (xL2 )3

    7L )x dx=0

    0

    6L

    5 (V1x2M1xw x32

    +w x

    4

    3L

    4wx (xL2)3

    7L )dx=0

    V1(6L5)

    3

    3

    M1(6L5)

    2

    2

    12967

    100000w L

    4=0 %&'(

  • 7/23/2019 Castigliano ejercicio

    3/7

    ara Ma M1

    =1

    0

    6L

    5

    Ma Ma M

    1dx=0

    0

    6L

    5 (V1xM1w x22

    +w x

    3

    3L

    4w (xL2 )3

    7L )(1)dx=0

    M1( 6L5)

    V1(6L5)

    2

    2+ 299

    2000w L

    3=0 %&2( x(6L

    5)1

    2

    M1(6L5)

    2

    2

    V1(6L5)

    3

    4+ 897

    10000w L

    4=0 %&2)(

    *umando las ecuaciones &'( y &2)( tenemos#

    V1=

    3997

    14400wL

    +eemplazando V1 en &'( y despejando M1 tenemos#

    M1=

    1007

    24000w L

    2

    or Est,tica

    Fy=0

    V1+V2=

    w

    2

    (L

    2 +

    7L

    10

    ) V

    1+V

    2=

    3

    5wL

    3997

    14400wL+V

    2

    =3

    5wL

    V2=

    4643

    14400wL

  • 7/23/2019 Castigliano ejercicio

    4/7

    M2=0

    M1+M

    2+

    wL

    4( 6L

    5

    L

    6)+7wL

    207L

    30=(6L5)V1

    +eemplazando los valores de M1, V1 y resolviendo para M2 - tenemos#

    M2=

    391

    8000w L

    2

    C$LCL/ 0E 0E1LE3/4E*

    3( 5E"/0/ 0E C$*"36L3$4/

    Calculo de la defexin en el punto 2- mtodo de Castigliano#

    M=V1xM

    1

    w x2

    2+

    w x3

    3L

    4 w(xL2 )3

    7L P(xL2 )

    M

    V1

    =x

    M

    M1=1

    $plicando el segundo teorema de Castigliano#

    M M V

    1

    dx=0

    0

    6L

    5 (V1xM1w x22

    +w x

    3

    3L

    4w (xL2 )3

    7L P(xL2 ))x dx=0

    V1(6L5)

    3

    3

    M1( 6L5)

    2

    2

    12967

    100000w L

    41421P L

    3

    6000=0 %&a(

    0

    6L

    5 (V1xM1w x22

    +w x

    3

    3L

    4w (xL2 )3

    7L P(xL2 ))(1)dx=0

  • 7/23/2019 Castigliano ejercicio

    5/7

    M1(6L5)

    V1(6L5)

    2

    2+ 299

    2000w L

    3+49P L

    2

    200=0 % &b()

    6L

    5

    1

    2

    M1(6L5)

    2

    2

    V1(6L5)

    3

    4+ 897

    10000w L

    4+147P L

    3

    1000=0 %&b)(

    *umando las ecuaciones &a( y &b)( tenemos#

    V1=

    3997

    14400wL+

    539P

    864

    +eemplazando en &b( tenemos#

    M1= 100724000

    w L2+ 49PL288

    +eemplazando en 5#

    M=( 399714400 wL+ 539P

    864)x( 100724000 w L2+ 49PL

    288)w x

    2

    2+

    w x3

    3L

    4 w(xL2 )3

    7L P(xL2 )

    En el tramo ' y 2

    M12=(

    3997

    14400wL+

    539P864)x(

    1007

    24000w L

    2+49PL288)w x

    2

    2+w x

    3

    3L

    M12

    P =

    539x

    864

    49L

    288

    ara calcular y2

    EI y2=0

    L

    2

    (( 3997

    14400 wL)x(

    1007

    24000 w L2

    )w x

    2

    2 +w x

    3

    3L)(539x

    864 49L

    288)dx

    0esarrollando la integral#

    y2=

    1.545w L4

    103EI

    33( 5E"/0/ 0E "+$7$8/ 93+"$L

    ma

    =V1xM

    1

    (x

    L

    2

    )

  • 7/23/2019 Castigliano ejercicio

    6/7

    maV1

    =x

    ma

    M1

    =1

    or el segundo teorema de Castigliano#

    0

    6L

    5

    ma ma

    V1

    dx=0

    V

    (1xM1(xL2 ))x dx=0

    0

    6L5

    V1(6L5)

    3

    3

    M1( 6L5)

    2

    2

    1421L3

    6000=0 %&

    (

    V

    (1xM1(xL2 ))(

    1)dx=0

    0

    6L

    5

    M1( 6L5)

    V1(6L5)

    2

    2+49P L

    2

    200=0 % &

    ()6L

    5

    1

    2

    M1(6L5)

    2

    2

    V1(6L5)

    3

    4+147P L

    3

    1000=0 %&

    )(

    +esolviendo las ecuaciones & ( y & )(

    V1=

    539

    864

    M1=49L

    288

  • 7/23/2019 Castigliano ejercicio

    7/7

    m=539

    864x

    49L

    288(xL2 )

    En el tramo ' y 2

    M12=(

    3997

    14400wL)x(

    1007

    24000w L

    2

    )w x2

    2+w x

    3

    3L

    m12=

    539

    864x

    49L

    288

    ara el c,lculo de y2

    EI y2=0

    L

    2

    M12m12dx

    EI y2=

    0

    L

    2

    (( 399714400 wL)x( 100724000 w L2)w x2

    2+

    w x3

    3L)( 539x864 49L288)dx

    +esolviendo#

    y2=

    1.545w L4

    103EI