FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA DE INGENIERIA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
Práctica Calificada N 1 Esfuerzos Apellidos y Nombres: …………………………………………………………………. Fecha:………………. Sección:……………….. Turno:…………………… 1.
Un tubo de aluminio está rígidamente sujeto entre una barra de bronce y una de acero. Las cargas axiales se aplican en las posiciones indicadas. Determine el esfuerzo de cada material.
2.
Determine el máximo peso que pueden soportar los cables mostrados en la figura. Los esfuerzos en los cables AB y AC no deben exceder 100 MPa y 50 MPa, respectivamente. Las áreas transversales de ambos son: 400 mm2 para el cable AB y 200 mm2 para el cable AC.
3.
4.
5.
Dos varillas sólidas de sección circular están soldadas en B. Determinar el esfuerzo normal en el punto medio de cada varilla.
6.
Un tubo de acero se encuentra rígidamente sujeto por un perno de aluminio y otro de bronce. Las cargas axiales se aplican en los puntos indicados. Calcule el máximo valor de P que no exceda un esfuerzo de 80 MPa en el aluminio; de 150 MPa en el acero o de 100 MPa en el bronce.
7.
Sabiendo que la parte central de la varilla BE tiene una sección rectangular uniforme de 12 x 25 mm, determinar la magnitud P de las fuerzas para las cuales el esfuerzo normal en dicha parte de BE es + 90 MPa.
Todas las barras de la estructura articulada tienen una sección de 30 mm por 60 mm. Determine la máxima carga P que puede aplicarse de modo que los esfuerzos no excedan de 100 MN/m2 en tensión ni de 80 MN/m2 en compresión.
Dos varillas sólidas de sección circular están soldadas en B. Determinar el esfuerzo normal en el punto medio de cada varilla.
FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA DE INGENIERIA MECÁNICA Y ELÉCTRICA 8.
Para la armadura mostrada, determinar el esfuerzo en los miembros GE, GC y BC. El área de la sección transversal de cada uno es de 1000mm2
9.
Cada una de las cuatro barras articuladas verticales tiene una sección transversal uniforme de 10 x 36 mm. Sabiendo que cada pasador tiene un diámetro de 9 mm, determinar el valor máximo del esfuerzo normal medio en las barras articuladas que unen (a) los puntos B y D, (b) los puntos C y E.
10. Sabiendo que = 40° y P = 650 lb, determinar: a. El diámetro del pasador en B para el cual el esfuerzo cortante promedio en el pasador es de 6 Klb/pulg2 b. El esfuerzo de apoyo correspondiente del elemento AB en B y c. El esfuerzo de apoyo correspondiente en cada soporte en B
11. La barra articulada BD consta de una barra de acero con una sección transversal uniforme rectangular de 12 x 40 mm. Sabiendo que cada pasador tiene un diámetro de 10 mm, determinar el valor máximo del esfuerzo normal promedio en la barra articulada cuando (a) α=o°, (b) α = 90°.
12. Se aplican dos fuerzas de 1.5 klb, dirigidas horizontalmente hacia la derecha, al pasador B del conjunto mostrado. Sabiendo que se usa un pasador de 0.6 pul de diámetro en cada conexión, determinar el valor máximo del esfuerzo normal promedio en (a) la barra articulada AB, (b) la barra articulada BC.
13. Dos cables de acero AB y BC, sostienen una lámpara que pesa 18 lb. El alambre AB forma un ángulo = 34° con la horizontal y el alambre BC está a un ángulo = 48°. Ambos alambres tienen 0,030 in de diámetro. Determine los esfuerzos de tensión AB y BC en los dos alambres.
FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA DE INGENIERIA MECÁNICA Y ELÉCTRICA 14. Tres placas de acero, cada una de 16 mm de espesor, están unidas con dos remaches de 20 mm. a) Si la carga es P = 50 KN ¿cuál es el esfuerzo cortante máximo que actúa sobre los remaches b) Si el esfuerzo cortante último para esos remaches es 180 MPa ¿Qué fuerza P ult se requiere para hacer que los remaches fallen por corte? ( No tenga en cuenta la fricción entre las placas )
17. Una viga horizontal AB está sostenida por un puntal inclinado CD, y soporta una carga P = 2500 lb en la posición que indica la figura. El puntal, formado por dos barras, está articulado en la viga mediante un tornillo que atraviesa las tres barras en la junta C. Si el esfuerzo cortante admisible en el tornillo es 14000 lb/pul2 ¿Cuál es el diámetro mínimo requerido en el tornillo?
15. Se conectan dos barras de sección transversal rectangular, de espesor t = 15 mm, mediante un tornillo en la forma que indica la figura. El esfuerzo cortante admisible en el tornillo es 90 MPa y el esfuerzo de carga admisible entre el tornillo y las barras promedio es 150 MPa. Si la carga de tensión P = 31 KN ¿Cuál es el diámetro mínimo requerido del tornillo ?
18. Una armadura simétrica consiste en tres barras articuladas y está cargada por una fuerza P. El ángulo entre las barras inclinadas y la horizontal es =48º. La deformación unitaria axial en la barra de en medio se mide y resulta de 0.0713. Determine el esfuerzo de tensión en las barras laterales, si son de aleación de aluminio cuyo diagrama esfuerzo-deformación se ve en la figura 1-13 (exprese el esfuerzo en unidades inglesas).
16. Para la junta taslapada, determine la máxima carga P que puede aplicarse con confianza si el esfuerzo cortante en los remaches está limitado a 60 MPa, el esfuerzo de contacto en las placas, a 110 MPa, y el esfuerzo de tensión medio en las placas, a 140 MPa.
19. Una grúa de carga está formada por una viga de acero ABC soportada por un cable BD, y está sometida a una carga P. El cable tiene un área transversal efectiva A = 0.471 pulg2. Las dimensiones de la grúa son H = 9 pies, L1 = 12 pies y L2 = 4pies. a. Si la carga P = 9000 Lb ¿Cuál es el esfuerzo de la tensión promedio en el cable? b. Si el cable se estira 0.382 pulg. ¿Cuál es la deformación unitaria promedio?
FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA DE INGENIERIA MECÁNICA Y ELÉCTRICA 21. Dos barras planas se cargan en tensión con fuerzas P, y se empalman con dos placas rectangulares y dos remaches de 5/8 pulg de diámetro. Las barras tienen B= 1.0 pulg de ancho, excepto en el empalme, donde son más anchas, y el espesor es t= 0.4 pulg las barras son de acero con un esfuerzo último en corte y en compresión para el acero de remache son 25 klb/pulg2 y 80 klb/pulg2, respectivamente. Determine la carga admisible Padm si se desea tener un factor de seguridad de 2.5 con respecto a la carga última que se podría soportar (Tenga en cuenta la tensión en las barras, el corte en los remaches y la compresión entre los remaches y las barras. No tenga en cuenta la fricción entre las placas) 20. Una placa de acero con dimensiones 2.5 x 1.2 x 0.1 m es izada con una eslinga que tiene una horquilla en cada uno de sus extremos. Los pasadores que atraviesan las horquillas tienen 18 mm de diámetro, y están a 2.0 m de distancia. Cada mitad del cable forma un ángulo de 32° con la vertical. Para estas condiciones, determine el esfuerzo cortante promedio tprom en los pasadores, y el esfuerzo de soporte promedio b entre la placa de acero y los pasadores.
Doc. Ing. Carlos E. Castillo Saavedra
