PROBLEMA 1 (Singer 4ed., #543)

En la figura se muestra una parte de la planta del piso de un edificio, indicándose la carga que actúa sobre cada claro (carga aplicada y carga muerta). Seleccione los perfiles W adecuados más ligeros si el esfuerzo por flexión admisible es de 120 MPa y las vigas están correctamente arriostradas.

PROBLEMA 2 (Gere, 6ed., #5.6-14)

Tres vigas idénticas en voladizo soportan un pequeño balcón de madera. Cada viga tiene una longitud L1 = 2.1 m, ancho b y altura h = 4b/3. Las dimensiones del piso del balcón son L1 x L2 con L2 = 2.5 m. La carga de diseño es de 5.5 kPa actuando sobre toda el área del piso (esta carga incluye todas las cargas excepto los pesos de las vigas en voladizo, que tienen un γ = 5.5 kN/m3). El esfuerzo permisible de flexión en los voladizos es de 15 MPa. Suponga que el voladizo intermedio soporta 50% de la carga y que cada voladizo exterior soporta 25% de la carga y determine las dimensiones requeridas para b y h.

2.5 m 2.5 m 2.5 m 2.5 m 2.5 m 2.5 m

2 m

7 m

Muro

9 kPa 15 kPa 15 kPa 15 kPa 15 kPa 9 kPa

Muro

PROBLEMA 3 (Popov, 2ed., #P13-44)

Se muestra una parte de la planta estructural del piso de un edificio de oficinas. Largueros de madera de 12 ft de claro a cada 16 ft soportan por arriba un piso de madera y por abajo un plafón de yeso. Suponga que la carga viva generada por los ocupantes en cualquier zona es de 75 lb por pie cuadrado de área de piso. Suponga también que la carga muerta debida al piso, largueros y plafón es de 25 lb por pie cuadrado de área de piso.

a) Determine el peralte requerido para largueros estándar comerciales nominalmente de 2” de ancho. Para la madera, el esfuerzo permisible de flexión es de 1200 psi y el esfuerzo cortante permisible es de 100 psi.

b) Seleccione el tamaño requerido para la viga A de acero. Como los largueros que transmiten la carga están a poca separación entre sí, suponga que la viga recibe una carga uniformemente distribuida. Los esfuerzos permisibles para el acero son de 24 ksi y de 14.4 ksi por flexión y cortante, respectivamente. Escoja un perfil W o un perfil S, el que sea más ligero. Ignore el ancho de la columna.

PROBLEMA 4 (Popov, 2ed., #P13-45)

Una crujía del piso de una casa de habitación está estructurada como se muestra en la figura. Determine el tamaño requerido de peso mínimo para la viga A de acero. Suponga que la carga viva es de 75 lb/ft2 de área de piso. Suponga además que el peso del piso de madera, de la losa de concreto estructural, del cielo raso, de las vigas seleccionadas, etc., es también aproximadamente 75 lb/ft2 de área de piso (carga muerta). Los esfuerzos permisibles para el acero son de 24 ksi y de 14.4 ksi por flexión y cortante, respectivamente.

PROBLEMA 5 (Beer, 6ed., #5.91)

Cada una de las tres vigas de acero (1, 2 y 3) soporta una carga uniformemente distribuida de 64 kip/ft. Cada viga tiene un claro de 12 ft y están soportada por las dos trabes de 24 ft AC y BD. Sabiendo que el esfuerzo admisible normal para el acero utilizado es de 24 ksi, seleccione

a) La sección S más económica para las tres vigas. b) La sección W más económica para las dos trabes.