21668846-EJERCICIOS-PROPUESTOS-N-1.pdf

SOLUCIONARIO DE MECANICA DE MATERIALES

UANCV – CAPIME – SEMESTRE -IV

NOMBRE: VICTOR HULGUIN LOPEZ CRUZ

EJERCICIOS PROPUESTOS N° 1 1.29 La carga P de 6 KN esta soportada por dos elementos de madera de sección transversal rectangular uniforme de 75 x 125 mm que están unidos por un empalme sencillo al sesgo como se indica en la figura. alle los esfuer!os normales " cortantes en el empalme pegado.

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1.30 (os elementos de madera de sección transversal rectangular uniforme de 75 x 125mm están unidos por un empalme pegado sencillo al sesgo como se ilustra en la figura. #a)iendo que el máximo esfuer!o permisi)le a tensión en el empalme pegado es de 5** +pa, determine a) la máxima carga p que puede soportar con seguridad, b) el esfuer!o cortante correspondiente en el empalme.

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(isponi)le en la -e) ---.victorlope!.t+

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NOMBRE: VICTOR HULGUIN LOPEZ CRUZ 1.31 (os elementos de madera de sección transversal rectangular uniforme de / x 6 in. están unidos por un empalme pegado pegado sencillo al sesgo como se muestra en la figura. #a)iendo que el máximo máximo esfuer!o permisi)le a corte en el empalme pegado es de 0* psi, encuentre a) la máxima carga p que puede soportar con soportar con seguridad b) el esfuer!o correspondiente a tensión en el empalme.

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1.32 (os elementos de madera de sección transversal rectangular uniforme están unidos por un empalme pegado sencillo al sesgo como se muestra en la figura. #a)iendo que P  2** l), determine los esfuer!os normales " de corte en el empalme encolado.

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NOMBRE: VICTOR HULGUIN LOPEZ CRUZ 1.33 %na carga centrada P se aplica al )loque de granito que se muestra en la figura. #a)iendo que el valor máximo resultante del esfuer!o cortante en el )loque es de 2.5 +si, determine a) la magnitud de P b) la orientación de la superficie donde ocurre el máximo esfuer!o cortante, c) el esfuer!o normal e3ercido so)re esa superficie, d) el valor máximo del esfuer!o normal en el )loque.

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1.34 %na carga P de 2* +ip se aplica a un )loque de granito como se muestra en la figura. alle el valor máximo resultante del a4 el esfuer!o normal, )4 el esfuer!o de cortante. specifique la orientación del plano donde ocurren estos valores máximos.

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NOMBRE: VICTOR HULGUIN LOPEZ CRUZ 1.35 %na tu)era de acero de /** mm de diámetro exterior se fa)rica a partir de una placa de 6 mm de espesor soldando a lo largo de una 8lice que forma un ángulo de 259 con un plano perpendicular al e3e de la tu)era. #a)iendo que una fuer!a axial P de 25*+N se aplica a la tu)era, encuentre los esfuer!os normales " cortantes en las direcciones normal " tangencial, respectivamente, a la soldadura.

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NOMBRE: VICTOR HULGUIN LOPEZ CRUZ 1.36 %na tu)era de acero de /** mm de diámetro exterior se fa)rica a partir de una placa de 6 mm de espesor soldando a lo largo de una 8lice que forma un ángulo de 259 con un plano perpendicular al e3e de la tu)era. #a)iendo que los esfuer!os normal " cortante máximos permisi)les en las direcciones normal " tangencial, respectivamente, a la soldadura, son de :  5* ;pa " <  /* ;pa, determine la magnitud = de la máxima fuer!a axial que puede aplicarse a la tu)era.

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NOMBRE: VICTOR HULGUIN LOPEZ CRUZ 1.37 l esla)ón >& tiene 6 mm de espesor, un anco w  25 mm, " está fa)ricado con un acero con

una resistencia ultima a la tensión de ?* ;pa. @&uál fue el factor de seguridad utili!ado si la estructura mostrada en la figura se diseAo para soportar una carga = de 16 +NB #$L%&'$N

1.3 l esla)ón >& tiene 6 mm de espesor " es de un acero con una resistencia Cltima a la tensión de 5*;pa. @&uál de)e ser su anco - si la estructura mostrada se diseAo para soportar una carga p de 2* +N con un factor de seguridad de /B

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NOMBRE: VICTOR HULGUIN LOPEZ CRUZ 1.39 l elemento D>&, soportado por un pasador " una m8nsula en & " un ca)le >(, se diseAo para soportar la carga p de  +ips como se muestra. #a)iendo que la carga ultima para el ca)le >( es de 25 +ips, calcule le factor de seguridad con respecto a la falla del ca)le.

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1.40 #a)iendo que la carga ultima para el ca)le >( es de 25 +ips " que se requiere un factor de seguridad de /.2 con respecto a la falla del ca)le, determine la magnitud de la máxima fuer!a P que puede aplicarse con seguridad al elemento D>& que se muestra en la figura.


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NOMBRE: VICTOR HULGUIN LOPEZ CRUZ #$L%&'$N

1.41 Los elementos D> " D& de la armadura mostrada consisten de )arras de sección transversal cuadrada ela)oradas con la misma aleación. #e sa)e que una )arra cuadrada de 2* mm de lado de la misma aleación se ensa"o asta la falla " que se registro una carga ultima de 12* +N. #i la )arra D> tiene una sección cuadrada de 15 mm, determine a) el factor de seguridad para la )arra D>, b) las dimensiones de la sección transversal de la )arra D& si a de tener el mismo factor de seguridad que la )arra D>.

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1.42 Los elementos D> " D& de la armadura mostrada en la figura. #on )arras de sección transversal cuadrada eca de la misma aleación. #e sa)e que una )arra cuadrada de 2* mm de lado de la misma aleación se ensa"o asta la falla " que se registro una carga ultima de 12* +N. #i de)e lograrse un factor de seguridad de /.2 para am)as )arras, determine las dimensiones requeridas para la sección transversal de a) la )arra D>, b) la )arra D>.

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1.43 Los elementos de madera que se muestra en la figura, soportan una carga de 2* +N " se encuentra unidos por láminas de madera contracapada pegados completamente a las superficies de contacto. l esfuer!o cortante Cltimo del pegamento es de 2.? ;pa " la separación entre los elementos, de ? mm. ncuentre el factor de seguridad, sa)iendo que la longitud de cada cacete es L  2**mm.

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1.44 =ara el ensam)le " la carga del pro)lema 1./, determine la longitud L requerida para cada cacete si de)e lograrse un factor de seguridad de /.5.

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1.45 Eres pernos de acero de in. de diámetro se utili!an para unir la placa de acero mostrado en la

figura. D una viga de madera. #a)iendo que la placa puede soportar una carga de 2 +ips " que el esfuer!o cortante ultimo para el acero utili!ado es de 52 +si, alle el factor de seguridad para el diseAo. #$L%&'$N


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1.46 Eres pernos de acero serán utili!ados para unir la placa de acero mostrada en la figura a una viga de madera. #a)iendo que la placa puede soportar una carga de 2 +ips " que el esfuer!o Cltimo al corte para el acero utili!ado es de 52 +si, " que se desea un facto de seguridad de /./7, determine el diámetro requerido de los pernos.

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1.47 %na carga P es soportada, como se muestra en la figura, por un pasador de acero que se inserto en un elemento corto de madera que cuelga del teco. La resistencia Cltima de la madera utili!ada es de 6* ;pa al corte. #a)iendo que el diámetro del pasador es d  16 mm " que la magnitud de la carga es = 2* +N, encuentre a) el factor de seguridad para el pasador, b) los valores requeridos de )


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NOMBRE: VICTOR HULGUIN LOPEZ CRUZ " c si el factor de seguridad del elemento de madera de)e ser el mismo que el que se determino en la parte a para el pasador. #$L%&'$N

1.4 =ara el soporte del pro)lema 1.7, sa)iendo que )  *mm,c  55mm " d  12 mm, determine la carga P permisi)le si se desea un factor de seguridad general de /.2.

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1.49 n la estructura que se representa en la figura, se emplea un perno de ? mm de diámetro en D, " se usan pernos de 12 mm de diámetro en > " en (. sa)iendo que el esfuer!o ultimo al corte es de 1** ;pa en todas las conexiones " que el esfuer!o ultimo normal es de 25* ;pa en cada uno de los esla)ones que unen > " (, alle la carga P permisi)le si se desea un factor general de seguridad de /.*.


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1.50 n un diseAo alterno para la estructura del pro)lema 1.0, un perno de 1* mm de diámetro se utili!ara en D. suponiendo que todas las otras especificaciones permanecen sin cam)io, determine la carga P permisi)le si se desea un factor general de seguridad de /.*.

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1.51 &ada uno de los esla)ones de acero D> " &( está conectado a un soporte " al elemento >&

por pernos de acero de

in. de diámetro que actCa en cortante simple. #a)iendo que el esfuer!o

cortante Cltimo es de 2 +si para el acero de los pernos " que el esfuer!o normal ultimo es de 6* +si para el acero de los esla)ones, encuentre la carga permisi)le P si se quiere un factor general de seguridad de /.2. FDdvierta que los esla)ones no están refor!ados alrededor de los agu3eros para los pernos.4


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1.52 %n diseAo alterno se encuentra )a3o consideración para el elemento de apo"o >& del pro)lema 1.51, en el que el esla)ón &( lo reempla!aran dos esla)ones, cada uno con una sección

transversal de x 1 in., aciendo que los pernos en & " ( tra)a3en en cortante do)le. #uponiendo que todas las demás especificaciones permanecen sin cam)io, determine la carga permisi)le = si se requiere un factor general de seguridad de /.2. #$L%&'$N


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1.53 &ada uno de los dos esla)ones verticales &G que conectan los dos elementos ori!ontales D( " H tiene una sección transversal rectangular uniforme de 1* x * mm " está fa)ricado con acero con una resistencia ultima a la tensión de **;pa, mientras que cada uno de los pernos en & " G tiene un diámetro de 2** mm " están ela)oradas con un acero con una resistencia ultima a cortante de 15* ;pa. (etermine el factor general de seguridad para los esla)ones &G " para los pernos que los conectan a los elementos ori!ontales.

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1.54 Iesuelva el pro)lema 1.5/, suponiendo que los pernos en & " G an sido reempla!ados con pernos de /* mm de diámetro.

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1.55 %na placa de acero

in., de espesor esta empotrada en un )loque ori!ontal de concreto " se

emplea para anclar un ca)le vertical de alta resistencia como se o)serva en la figura. l diámetro del )arreno en la placa es de in., la resistencia Cltima del acero utili!ado es de /6 +si " el esfuer!o Cltimo de unión entre la placa " el concreto es de /** psi. #a)iendo que se desea un factor de seguridad de /.6* cuando =  2.5 +ips, alle a) el anco a requerido en la placa, b) la profundidad


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NOMBRE: VICTOR HULGUIN LOPEZ CRUZ mnima ) a la que una placa de ese anco de)era empotrarse en el )loque de concreto. F(esprecie los esfuer!os normales entre el concreto " el extremo inferior de la placa4 #$L%&'$N

1.56 (etermine el factor de seguridad para el ancla de ca)le del pro)lema 1.55 cuando =  / +ips, sa)iendo que a  2 in. " )  7.5 in.

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1.57 %na plataforma de * +g esta unida al extremo > de una viga de madera de 5* +g D>, que esta soportada, como se muestra en la figura por un perno en D " por una varilla delgada de acero >& con una carga Cltima de 12 +N. a) %tili!ando el m8todo de diseAo por carga " factor de resistencia

con un factor de resistencia de !  *.0* " factores de carga

 1.25 "

 1.6, calcule la máxima

carga que puede colocarse con seguridad en la plataforma. b) @&uál es el factor de seguridad correspondiente a la varilla >&B


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1.5 #e empleara el m8todo de diseAo por carga " factor de resistencia para seleccionar los dos ca)les que elevaran " )a3aran una plataforma que soportara a dos limpiaventanas. La plataforma pesa 16* l) " puede suponerse que cada uno de los limpiaventanas pesa 105 li)ras con su equipo. Ja que estos tra)a3adores pueden moverse con li)ertad so)re la plataforma, 75 de su peso total " el peso de su equipo se utili!aran como la carga viva de diseAo de cada ca)le . a4 #uponiendo un factor

de resistencia !  *.?5 " factores de carga

 1.2 "

 1.5, encuentre la carga minima requerida

en un ca)le. )4 @&uál es el factor convencional de seguridad para los ca)les elegidosB


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