CUADERNO PARA CLASE DE RESISTENCIA Y MECANICA DE MATERIALES II.pdf

CUADERNO DE EJERCICIOS DE MECANICA Y RESISTENCIA DE MATERIALES 2

TEMA: CALCULO: REVISO: FECHA: GRUPO:

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1.- Determinar el momento en el empotramiento y la reaccion en el apoyo en la viga empotrada

By: Ing. Francisco Rodriguez Lezama



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2.- Determinar la reacciones en el apoyo de la viga de la figura




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3.- Calcular los mom entos en los apoyos y empotramientos de la viga de la figura y trazar el diagrama de fuerza cortante.




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4.- Dibujar el diagrama de fuerza cortante en la viga continua de la figura




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5.- Calcular los momentos en los apoyos y trazar el diagrama de fuerza




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6.- Calcular los los momentos de los apoyos y las reacciones reaccio nes de la viga continua de la figura.




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7.- En la viga continua de la figura determinar los momentos en los los apoyos y en los empotramientos. Trazar el diagrama de fuerza cortante y calcular el momento flexionante maximo positivo.




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8.-En la viga representada en a figura determinar los momentos en los apoyos. Trazar el diagrama de la fuerza cortante y calcular el valor del maximo momento positivo. Resp.

M2= -4460 N.m; M3= -661 N.m; M4= -3270N.m;




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9.- En la viga de la figura ,calular el valor de E1ϭ en el punto x=3m y en extremo del voladizado.




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10.- En la viga de la figura calcular el valor de la fuerza en el voladizo extremo que produzca una deflexion nula bajo esta fuerza .




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11.- Se aplican dos fuerzas a la barra que se ilustra. En el punto a, determine: a) los esfuerzos y planos principales. b) el esfuerzo cortante máximo.




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12.- Se aplican dos fuerzas a la barra que se muestra en la figura. En el punto b, calcule: a) los esfuerzos planos principales. b) el esfuerzo máximo cortante.




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13.- El anuncio que bosqueja 8000 lb y lo sostiene un tubo estructural de 15 in. de diámetro exterior y 0.5 in. de espesor de pared. En un momento en el que la presión resultante del viento es de 3 kips localizada en el centro C del anuncio, determine los esfuerzos normal y cortante en el punto H.




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14.- El tubo de acero AB tiene un diámetro exterior exterior de 100 mm y una pared de 8 mm de espesor. Si la tensión en el cable es de 40kN, determine los esfuerzos normal y cortante en el punto H.




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15.- El tubo de acero AB tiene 72 mm de diámetro exterior y 5 mm de espesor de pared. Si se sabe que el brazo CDE está unido rígidamente al tubo, determine los esfuerzos y planos principales, y el esfuerzo cortante máximo máximo en el punto H.




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16.- Se aplica una fuerza de 13 kN al poste de hiero fundido ABC de 60 mm de diámetro que se muestra en la figura. Determine, en el punto H, a) los esfuerzos y planos principales. b) el esfuerzo cortante máximo.




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17.- Se aplican tres fuerzas a la viga en voladizo que muestra la figura. Halle los esfuerzos normal y cortante en el punto H.




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18.- Se aplican tres fuerzas a un poste de acero según se ilustra. Determine los esfuerzos normal y cortante en el punto H.




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19.- Dos fuerzas se aplican al pequeño poste BD que se ilustra. Sabiendo que el tramo vertical del poste posee una sección transversal de 1.5 X 2.4 in., determine los esfuerzos y planos principales, y el esfuerzo cortante máximo en el punto H.




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20.- Sabiendo que el tubo estructural que se muestra en la figura tiene una pared de espesor uniforme de 0.3in., calcule los esfuerzos y planos principales, y el máximo esfuerzo cortante en el a) punto H. b) punto K.




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21.- El eje sólido AE gira a 600 rpm y transmite 60 hp del motor M a los elementos de máquina conectados a los engranes G y H. Si Tperm= 8ksi y se extraen 40 hp del engrane G y 20 hp del engrane H, halle el diámetro más pequeño permisible del eje AE.




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22.- El motor M gira a 300 rpm y transmite transmite 30 kW al eje sólido AB por medio de una conexión flexible. La mitad de dicha potencia se transfiere a una máquina herramienta conectada al engrane E, y la otra mitad a una máquina máqu ina herramienta conectada al engrane F. sabiendo que Tperm= 60 MPa, calcule el diámetro más pequeño permisible del eje AB.




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23.- Determina la relación de esbeltez de una columna de 4m con extremos empostrados si su sección es ( a ) una circunferencia de 50mm de radio y ( b ) un cuadrado de 40mm de lado. Use el concepto de longitud efectiva. Resp. (a) 80.0; (b) 173




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24.-. Usando espesificaciones de la AISC, determinar la longitud Maxima de un perfil W360 x 122 si se va usar como una carga de 1200kN, 1200 kN, usando ơPC = 450 Mpa. Resp. L= 7.25m




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25.- Un perfil W360 x 134 se usa como columna con extremos extremos articulados. Usando las especificaciones de la AISC, determinar la carga máxima que pueda aplicárse si (a ) L= 9m y ( b ) L=15m, L=15m, usando ơPC=290 ơPC=290 Mpa en ambos casos. Resp. (a) 1740kN ; (b)687 kN




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26.-Un perfil W200 x 100 se emple como columna de 9m con sus extremos empotrados. (a ) Empleando las especificaciones de la AISC, calcular la carga de seguridad que puede aplicarse si la longitud longitud efectiva es tres cuartos de la real. ( b ) Determinar la carga de seguridad si la columna estuviera también sujeta lateralmente en su punto medio. Use ơPC = 380 Mpa.




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27.- Cuatro ángulos de 100 x 100 x10 mm se unen mediante placas en celosía para formar una sección compuesta, como se indica en la .Aplican las especificaciones de la AISC, con ơPC = 290 Mpa, determinar la longitud máxima que puede tener si ha de soportar una carga de 500kN. ¿Cuál debe ser la longitud libre entre ángulos, de manera que su esbeltez sea, como máximo , igual a las tres cuartas partes de la correspondiente correspondiente a la sección sección compuesta? compuesta?




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28.-En la estructura de un puente, representada en la barra AB está formada por dos perfiles C230 x 30 unidos mediante celosías, de manera que la sección resultante tenga igual momento de inercia respecto de los ejes de simetría. Si la carga de seguridad P viene dada por ña resistencia de la barra AB, determinarla mediante las especificaciones AISC con ơPC = 290 Mpa.




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29.- Una columna de acero, con extremos articulados, de 10m de altura se construye con un perfil W 200 x 46 y dos C310 x 45 soldados entre sí como se indica en la figura. Determinar la carga axial de seguridad aplicando las especificaciones de la AISC con ơPC = 250 MN/m2.




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30.- Un perfil W360 x 122 se emplea como columna de 10 m de longitud efectiva. Determinar la carga máxima que puede soportar con una excentricidad de 30 mm. ¿Dónde se debe situar la carga, sobre el eje X o sobre Y? Supóngase Supón gase ơPC = 290 Mpa. Resp. P= 190 kN




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31.-Una barra prismática de acero de 50 5 0 x 75 mm tiene una longitud de1.5 de1 .5 m. Calcular la carga máxima que puede soportar con una excentricidad de 120 mm con respecto a los ejes geométricos. La barra soporta también una carga axial de 50 kN. Suponga ơPC = 250 MN/m2 Resp. P = 25.8 kN




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32.-Un

tubo de acero de 2.5m de longitud, longitud, empotrado en un extremo inferior y libre libre en el superior, soporta un gran cartel cuyo centro de gravedad dista 0.60 m del del eje del tubo. Determinar su peso máximo si el diámetro exterior del tubo es de 140 mm, su sección, de 2800mm2 y su momento de inercia , de 6.32 x 10^6 mm^4. mm^4 . Use ơ PC = 250 MN/m^2.




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33.- Un perfil W360 x 134 se emple como columna de 6m de longitud. Soporta una carga axial de 260 kN y otra excéntrica de 220 kN sobre el eje de menor momento m omento de inercia. Determinar la excentricidad excentricidad máxima admisible de carga, con ơPC = 250 Mpa. Resp. e = 952 mm




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34.- Un canal C310 x 45 se usa como columna articulada en sus extremos, de 2.2 m de longitud. ¿A qué distancia del centro puede aplicarse una carga de 50 kN sobre el eje X? Suponga que ơPC = 380MPa y que el esfuerzo de tensión está limitado a 140 MN/m^2. ¿Sobre que lado del eje Y ha d e aplicarse la carga? Resp. 100 mm




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35.- Un perfil W360 W 360 x 134 va emplearse como columna con una longitud de 9m. La columna soporta una carga axial de 260 kN y una excentricidad de 360 kN, que actua sobre el eje Y. Determinar la la excentricidad máxima de la carga de 360 kN usando el método del máximo esfuerzo y la fórmula Resp. 178 mm


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