1. **Planteamiento del problema:**
Calcular las reacciones en los apoyos del marco rectangular ABCD con las cargas dadas.
2. **Datos y apoyos:**
- Apoyo en A: empotramiento (reacción vertical $R_{Ay}$ y horizontal $R_{Ax}$).
- Apoyo en D: rodillo (reacción vertical $R_{Dy}$).
- Dimensiones: $AB=6$, $BC=3$, $DA=9$ metros.
- Cargas:
- Carga distribuida uniforme en BC izquierda: 10 kN/m sobre 3 m.
- Carga triangular en BC derecha: 0 a 50 kN/m sobre 3 m.
- Carga puntual horizontal 20 kN a la derecha en B.
- Cargas puntuales horizontales 40 kN y 30 kN a la izquierda en C y debajo.
3. **Fórmulas y reglas:**
- Equilibrio de fuerzas horizontales: $\sum F_x=0$.
- Equilibrio de fuerzas verticales: $\sum F_y=0$.
- Equilibrio de momentos respecto a un punto: $\sum M=0$.
4. **Cálculo de cargas equivalentes:**
- Carga uniforme en BC izquierda: $10\times3=30$ kN, actuando en el centro a 1.5 m desde B.
- Carga triangular en BC derecha: área $=\frac{1}{2}\times3\times50=75$ kN, actuando a $\frac{1}{3}$ desde la base (C) hacia B, es decir a 1 m desde C hacia B.
5. **Sumatoria de fuerzas verticales:**
$$\sum F_y=R_{Ay}+R_{Dy}-30-75=0$$
$$R_{Ay}+R_{Dy}=105$$
6. **Sumatoria de fuerzas horizontales:**
Considerando positivo a la derecha:
$$R_{Ax}+20-40-30=0$$
$$R_{Ax}-50=0$$
$$R_{Ax}=50$$
7. **Sumatoria de momentos respecto a A:**
Tomando momentos positivos antihorario:
- Momento de $R_{Dy}$: $-R_{Dy}\times9$
- Momento de carga uniforme: $-30\times(6+1.5)= -30\times7.5 = -225$
- Momento de carga triangular: $-75\times(6+3-1)= -75\times8 = -600$
- Momento de carga 20 kN horizontal: no genera momento vertical.
- Momento de cargas horizontales en C y debajo: no generan momento vertical.
Ecuación:
$$-R_{Dy}\times9 -225 -600=0$$
$$-9R_{Dy} = 825$$
$$R_{Dy} = -\frac{825}{9} = -91.67$$ (signo negativo indica dirección opuesta a la asumida)
8. **Reacción vertical en A:**
$$R_{Ay} = 105 - R_{Dy} = 105 - (-91.67) = 196.67$$
9. **Resumen de reacciones:**
- $R_{Ax} = 50$ kN hacia la derecha.
- $R_{Ay} = 196.67$ kN hacia arriba.
- $R_{Dy} = -91.67$ kN (hacia abajo, contrario a la suposición inicial).
**Respuesta final:**
$$R_{Ax} = 50, \quad R_{Ay} = 196.67, \quad R_{Dy} = -91.67$$
Reacciones Marco 98Fc2D
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