1.- En la estructura estructura de acero mostrada, mostrada, un pasador pasador de 6 mm de diámetro se utiliza en C y pasadores de 10 mm tanto en B como en D. El cortante último es de 150 Mpa en todas las conexiones y el esfuerzo último normal en el conector BD es de 400 Mpa. Si se desea un factor de seguridad de 3, determine la mayor fuerza P que se puede aplicar en A.
2.- Las barras de la armadura tienen cada una un área transversal de 2 1,25 pulg . Si el esfuerzo normal máximo en cualquier barra no debe ser mayor de 20 kpsi, determine la magnitud máxima P de las cargas que pueden aplicarse a la armadura.
3.- Dos barras cilindricas, una de acero (E = 200 GPa) y la otra de lat ón (E = 105 GPa), están unidas en C. El extremo A de la barra compuesta está fijo, mientras que existe una separación de 0,12 mm entre el extremo E y el muro vertical. Se aplica entonces en B una fuerza de 60 kN y otra de 40 kN en D, ambas horizontales y de izquierda a derecha. Determine las reacciones en A y en E y el desplazamiento que experimenta el punto C.
4.- Una barra rígida está suspendida de una platina fijada por medio de cuatro alambres. Los alambres unidos a las clavijas B y C son de acero ( E = 200 Gpa ) y tienen un diámetro de 2 mm. Los unidos a las clavijas A y D son de aluminio ( E = 70 Gpa ) y con diámetro de 2,5 mm. Si todos los alambres están tensos inicialmente, determine (a) la tensión adicional en cada alambre cuando se aplica una fuerza de 2 kN en el centro de la barra, (b) el alargamiento correspondiente de los alambres.
5.- La barra CE de 0,5 pulg de diámetro y la barra DF de 0,75 pulg de diámetro están unidas a la barra rígida ABCD como se indica. Sabiendo que las barras son de aluminio y que E = 10000 kpsi, determine la fuerza en cada barra y el desplazamiento del punto A.
6.- La barra rígida está originalmente en posición horizontal soportada 2 por dos cables cada uno con área transversal de 0,05 pulg y E = 31000 kpsi. Determine el pequeño ángulo que gira la barra alrededor del pasador en A cuando se aplica la carga uniforme de 6 klb/pie.
7.- Los extremos estriados y los engranajes unidos a la flecha de acero están sometidos a los pares de torsión mostrados. Si el esfuerzo cortante máximo permisible es de 300 MPa y el ángulo de torsión del extremo B con respecto al extremo A no debe ser mayor a 0,578°, determine el diámetro mínimo que debe tener la flecha. (G = 80 GPa).
8.- Los engranes unidos a la flecha de acero empotrada están sometidos a los pares de torsión indicados. El módulo de rigidez a la torsión es de 80 Gpa. Si el esfuerzo cortante permisible no debe exceder de 350 MPa y el desplazamiento circular del diente P en el engrane A no debe ser mayor que 21 mm., determine el diámetro de la flecha de acero. La flecha gira libremente sobre el cojinete en B.
9.- La barra de aluminio AB ( G = 26 Gpa ) está soldada a la barra de latón BD ( G = 39 Gpa ). Sabiendo que la parte CD de la barra de lat ón es hueca y que su diámetro exterior es 1,5 veces su diámetro interior, determine éstos diámetros considerando que el ángulo de torsión total no debe de exceder de 6,5° y de que los esfuerzos cortantes en las secciones BC y CD no deben ser mayores que el 70% y el 80% del esfuerzo cortante en la sección AB respectivamente.
10.- El engrane cónico está sometido a la s cargas mostradas. Determine el esfuerzo normal y el esfuerzo cortante que actúa sobre la flecha de 1 pulg de diámetro en los puntos A y B. Además calcule la deformación unitaria axial producida en la flecha.
11.- Determine la fuerza máxima P que el martinete puede aplicar a la cazoleta en D si el esfuerzo normal permisible en el material es óperm = 180 MPa.
12.- Se aplican varias fuerzas al conjunto mostrado. Si los diámetros interior y exterior de la tubería son de 1,5 y 1,75 pulgadas respectivamente, determine en los puntos H y A los esfuerzos principales, el esfuerzo cortante máximo y el ángulo que define el plano donde cada uno de ellos actúa.
13.- Se aplican cuatro fuerzas a la viga de acero laminado, como se muestra. Determine los esfuerzos normales en a, b, c y d. ( A = 6 4 6 4 5890 mm , Ix = 45,8*10 mm , Iy = 15,44*10 mm ).
14.- El pasador soporta la carga de 700 Ib. Determine las componentes de esfuerzo en el miembro de soporte en los puntos A y B. El soporte tiene 0,5 pulg de espesor.
15.- Un eje de máquina gira a 1100 rpm accionado por un motor que le entrega una potencia de 90 hp. El eje entrega 50 hp mediante una polea de 25 pulg acu ñada 12 pulg a la derecha del cojinete derecho. Otros 40 hp son entregados por el eje mediante un engranaje de 13 pulg acuñado 8 pulg a la derecha del cojinete izquierdo. La polea pesa 150 Ib y la relación de las tensiones en la correa es de 3:1. El motor entrega su potencia a través de una rueda dentada de 17 pulg localizada 13 pulg a la izquierda del cojinete izquierdo. El esfuerzo cortante permisible para una sección con cunero es de 7500 psi. Determine el diámetro del eje según el código ASME considerando que el módulo de elasticidad es de 29000 kpsi, el módulo de rigidez a la torsión es de 12000 kpsi, Kb = 1,5 y que K t = 2.
