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• Juanchi

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EXAMEN FINAL DE TEORÍA DE ESTRUCTURAS Titulación: MASTER EN INGENIERÍA INDUSTRIAL

Curso: 1º

Asignatura: TEORÍA DE ESTRUCTURAS Día: miércoles 1 de julio de 2020

Hora: 09:00

Aula: Teams + Aula Virtual

Problemas (70 % de la nota del examen)

Problema 2. Dimensionado de una marquesina octogonal (50 % nota problemas)

Tiempo 1 h 30’

En las figuras se muestran las dimensiones, la estructura principal y las correas, de una marquesina con cubierta octogonal regular. Se pide predimensionar y verificar 2 de los 3 elementos estructurales: las correas (hasta 3 puntos), las vigas en voladizo (hasta 4 puntos) y el pilar (hasta 4 puntos), para los ELU y ELS del DB SE A. Una vez realizado un predimensionado justificado, el perfil obtenido se comprobará para los ELU y ELS, no siendo necesario cambiar el perfil y volver a comprobar. En las hojas entregadas deben estar todos los datos (justificación de las longitudes de pandeo, número de figura o de tabla de los DB SE, etc.) y los pasos necesarios para justificar los resultados presentados.

Marquesina octogonal de radio 6 m: vista 3D. Pilar empotrado de 7,00 m de altura. Longitud de las vigas en voladizo 6,0 m. Longitud de las correas más largas 4,592 m. Correas apoyadas-apoyadas separadas 1,848 m.

Marquesina octogonal: vista 3D descompuesta por elementos estructurales (pilar, vigas en voladizo y correas).

Las acciones características que deben considerarse para el dimensionado son: Acciones Gu Peso propio

Qu Sobrecarga de uso en la cubierta.

Valor 0,4 4º dígito del DNI

Explicación Chapa de cubierta + correas + vigas + pilar 4º dígito DNI: cero Qu = 0,5 kN/m2, impar Qu = 1,0 kN/m2, par Qu = 2,0 kN/m2. Concomitante con el resto de las acciones variables. Coeficiente de simultaneidad 0,7.

Qvp Viento, caso 1

0,3

El viento considerado produce presión sobre toda la cubierta.

Qvss Viento, caso 2

0,6

El viento considerado produce simétrica, sobre toda la cubierta.

succión,

Qvsa Viento, caso 3

0,6

El viento considerado produce asimétrica, sobre media cubierta.

succión,

Para la verificación de los ELU y ELS de cada elemento se considerará la más desfavorable de las combinaciones siguientes: ELU

ELS

γ G ⋅ Gc + γ Q ⋅ Qu + γ Q ⋅ψ 0,v ⋅ Qvp

1, 0 ⋅ Gc + 0,7 ⋅ Qu + 1, 0 ⋅ Qvsa

γ G ⋅ Gc + γ Q ⋅ψ 0,u ⋅ Qu + γ Q ⋅ Qvsa

1, 0 ⋅ Gc + 1, 0 ⋅ Qu + 0, 6 ⋅ Qvp

DECyEG-ETSII-UPCT

18/07/2020 2:31:40

EXAMEN FINAL DE TEORÍA DE ESTRUCTURAS Titulación: MASTER EN INGENIERÍA INDUSTRIAL

Curso: 1º

Asignatura: TEORÍA DE ESTRUCTURAS Día: miércoles 1 de julio de 2020

Hora: 09:00

Aula: Teams + Aula Virtual

Problemas (70 % de la nota del examen)

En las figuras se muestran los ámbitos de carga de las correas, los diagramas de esfuerzos, y los esfuerzos máximos resultantes del análisis de la marquesina para una carga superficial vertical hacia abajo, uniformemente repartida, de 1 kN/m2, aplicada sobre las correas en media cubierta.

Ámbitos de carga de las correas.

Cargas distribuidas en las correas. Para simplificar, se pueden asimilar a cargas uniformemente repartidas en las correas.

Diagramas de momentos flectores. My,máx,correa,ext = 2,32 kNm; My,máx,correa,int = 2,10 kNm; My,máx,viga = -52,33 kNm; My, pilar = 126,33 kNm.

Diagramas de esfuerzos cortantes. Vz,máx,correa,ext = 1,94 kN; Vz,máx,correa,cen = 2,65 kN; Vz,máx,viga = 12,73 kN; Nx,pilar = 50,92 kN.

Datos: • Acero: 5º dígito del DNI (cero S235, impar S275, par S355) • Correas: Articuladas-articuladas, apoyadas en las vigas. Desplazamientos horizontales de las alas superiores impedidos por la cubierta. Todas iguales, perfiles IPE. • La flecha máxima de las correas debe ser inferior a Lc/300. • La flecha en el centro de una viga apoyada-apoyada con carga uniformemente repartida (q) , es:

f c ,q =

5qL4 . 384 EI

• Vigas: Desplazamientos horizontales de las alas superiores impedidos por las correas. Todas iguales, perfiles IPE. • Pilar: empotrado en la base. Perfil de sección tubular circular CHS Dxt, conformado en frío, según tabla adjunta. • El desplazamiento máximo del extremo libre del pilar debe ser inferior a Lp/150. • El desplazamiento del extremo libre de una pieza en voladizo, sobre cuyo extremo libre actúa un momento flector M, es: DECyEG-ETSII-UPCT

f p,M

ML2 . = 2 EI 18/07/2020 2:31:40

EXAMEN FINAL DE TEORÍA DE ESTRUCTURAS Titulación: MASTER EN INGENIERÍA INDUSTRIAL

Curso: 1º

Asignatura: TEORÍA DE ESTRUCTURAS Día: miércoles 1 de julio de 2020

Hora: 09:00

Aula: Teams + Aula Virtual

Problemas (70 % de la nota del examen)

DECyEG-ETSII-UPCT

18/07/2020 2:31:40