1.- La figura 12-7 representa una unión remachada triple a tope, de presión, en la que la longitud del tramo tipo es de 180 mm. El diámetro de los orificios es d = 20.5 mm. El espesor de las placas por unir es de 14 mm, y el de cada cubrejunta es de 10 mm. Los esfuerzos de ruptura por cortante, al aplastamiento y a tensión son, respectivamente, T = 300 MPa, σb = 650 MPa, y σc= 400 MPa. Utilizando un coeficiente de seguridad de 5. determinar la resistencia de la unión en la longitud del tramo tipo, la eficacia y la máxima presión interior que puede soportar una caldera de 1.50 m de diámetro en la que este tipo de unión es la longitudinal.
2.- Sobre el tramo tipo de una unión remachada triple a tope actúa una carga de 144 kN, como se indica en la figura 12-10. La longitud del tramo es de 200 mm, el diámetro de los orificios es de 23.5 mm, el espesor de las placas principales es de 14 mm y el de los cubrejuntas de 10mm. Determinar los esfuerzos cortantes, de contacto y de tensión, desarrollados en la unión.
3.- Aplicando el método de cálculo de las uniones remachadas estructurales, calcular el esfuerzo de tensión en la placa principal, en la fila 3, para la unión cuádruple a tope, de la figura 12-11. La carga transmitida es de 360 kN y el ancho de la placa es de 250 mm. Calcular también el ancho del cubrejunta en la fila 2 si el esfuerzo de tensión no debe exceder de 100 MPa. El diámetro de los remaches es de 19 mm, el espesor de las placas a unir es de 14 mm y el de cada cubrejunta, de 8 mm.
4.- La unión longitudinal de una caldera cilíndrica, de placa de 14 mm, tiene una resistencia de 350 kN en la longitud de 400 mm. La eficacia de las uniones circunferenciales es del 45% y el esfuerzo admisible a tensión es de 80 MPa. Determinar el máximo diámetro de la caldera si la presión interior de trabajo es de 1.4 MPa.
5.- Una unión por solape de dos filas de remaches constituye la unión circunferencial de una caldera cilíndrica de 1.50 m de diámetro. El paso de los remaches es de 80 mm, el diámetro de el orificio es de 17.5 mm y el espesor de la placa, de 12 mm. Determinar la resistencia de la unión por sección tipo, la eficiencia y la máxima presión interior admisible.
6.- Las características de una unión doble a tope, tal como la de la figura 12-2b son: diámetro de los orificios, 23.3 mm; paso mayor, 140 mm; paso menor, 70 mm; espesor de las placas principales, 14 mm, y de los cubrejuntas, 10 mm. Calcular la resistencia del tramo tipo y su eficiencia.
7.- Una unión cuádruple a tope, como la representada en la figura 12-2d, tiene un paso mayor de 430 mm; el diámetro de los orificios es de 32.5 mm y el espesor de las placas principales, de 20 mm. H espesor de cada cubrejunta es de 14 mm. Calcular la resistencia del tramo tipo, Con un coeficiente de seguridad de 4, en función de los esfuerzos de ruptura, τ=300 MPa, a cortante simple, y de 520 MPa a Cortante doble; σb= 660 Mpa y σ= 400 MPa. Si esta unión es la longitudinal de una caldera cilíndrica que soporta una presión interior de 1.8 MPa y las uniones circunferenciales tienen una eficacia de 50%. ¿Cuál será el máximo diámetro admisible?
8.- Determinar la carga de seguridad del empalme a solape en el tirante de la figura P-1225 si los remaches son de 19 mm y el espesor de las piezas por unir es de 8 mm. Los esfuerzos admisibles son τ=95 MPa, σt= 140 MPa y σb= 220 MPa.
9.- En la unión remachada de la figura 12-15 la carga P 200 kN pasa por el centro del remache C y tiene la inclinación de 4 a 3 indicada. Determinar la carga resultante en el remache más cargado.
10.- Una placa de unión 0 amarre se cose al borde de una placa fija mediante cuatro remaches de 22 mm, dispuestos como indica la figura P-1231 y se somete a la de la fuerza P. Determinar el máximo y mínimo esfuerzos Cortantes en los remaches.
11.- En la unión con la placa de amarre a un bastidor, que representa la figura P-1232, cada remache tiene 300 mrn2 de sección. La carga de trabajo había sido calculada que los remaches trabajaran con un esfuerzo cortante de 70 MPa. Calcular el esfuerzo cortante máximo si el remache A no se colocó bien y no transmite carga alguna.
12.- Si la carga máxima admisible en los remaches de la conexión representada en la figura P•1233 es de 15 kN, determinar el valor de seguridad de P.
13.- En la unión remachada de la figura P-1235 se han empleado remaches de 22 mm de diámetro. Si P = 90 kN, hallar el espesor que debe tener la placa para que la presión de contacto no exceda de 140 MPa.
14.- Dada la conexión que se muestra en la Figura P-1239, determine el esfuerzo cortante en el más cargado de los tres remaches de 22 mm.
15.- En la conexión de la placa de amarre a un bastidor fijo que representa la figura P-1238, si P = 60kN, calcular el esfuerzo cortante en el más cargado de los Cuatro remaches de 22 mm.
16.- Dada la conexión de la figura P-1240, calcular la carga admisible P si el esfuerzo cortante en los remaches de 25 mm está limitado a 140 MN/m2.
17.- Se ha de soldar un ángulo de 100 x 100 x 10 mm a una placa, como se indica en la figura 12-19. El ángulo soporta una carga de 190 kN aplicada axialmente por el centro de gravedad de la sección recta. (a) Determinar la longitud de los filetes laterales de soldadura necesarios en la base del ángulo y en el borde superior. (b) Calcular la longitud de los filetes si, además, se añade uno frontal en el extremo del ángulo.
18.- Una placa de 150 mm de ancho por 14 mm de espesor se coloca sobre una placa fija y se suelda mediante filetes laterales. Determinar la mínima longitud de una soldadura de filete de 8 mm si la placa ha de soportar una fuerza de tracción axial que le produce un esfuerzo de 140 MPa; el esfuerzo cortante admisible en la garganta de la soldadura es de 145 MPa.
19.- Con una placa de acero de 16 mm se forma un cilindro de 1.5 m de diámetro que se suelda mediante filetes frontales interior y exterior, como indica la figura P-1246. Determinar la máxima presión interior que puede aplicarse si los esfuerzos admisibles son de 160 MN/m2 en la chapa y de 120 MN/m2 a cortante en las gargantas de la soldadura. Emplear cordones del mayor tamaño admisible.
20.- Se construye un depósito cilíndrico soldando, como se ve en la figura P-1247, dos tapas en los extremos de un cilindro de 1.20 m de diámetro. Tanto el cilindro como las tapas son de placa de 10 mm. Determinar la presión interior de seguridad de manera que no se exceda un esfuerzo cortante de 110 MPa en la garganta del filete circunferencial, que será del máximo tamaño admisible.
21.- Se suelda una placa de apoyo al bastidor de una máquina mediante dos filetes, como se indica en la figura 12-23a. Determinar el calibre de los cordones para que puedan so- portar una carga vertical P 40 kN. Emplee un esfuerzo cortante admisible de 145 MPa en la garganta de las juntas.
22.- Un soporte ménsula suelda a la base de una máquina como indica la figura P-1249. Determinar el tamaño a de los cordones de soldadura, redondeados al milímetro, usando τ = 145 MPa en las gargantas de la soldadura.
23.- Se suelda una placa soporte a una placa fija como se indica en la figura P-1250. Determinar el calibre de los cordones redondeando al milímetro. Hallar el valor máximo de P que podría aplicarse con cordones de 8 mm, usando τ= 145 MPa en las gargantas de la soldadura.
24.- En el problema 1250, determinar la fuerza máxima por milímetro de cordón si se añade otro cordón frontal a lo largo de todo el borde AE
25.- Se suelda un ángulo a una placa para soportar una carga P cuya línea de acción pasa por el centro de gravedad de la sección del ángulo. (a) En la figura P-1253 se indican las longitudes necesarias de los cordones de 8 mm; pero un soldador aplicó los cordones como en (b) de la misma figura. Con la carga P determinada en (a), calcular la máxima carga por milímetro de cordón en (b), suponiendo que las placas son rígidas y que sólo las soldaduras trabajan elásticamente, con un valor de 145 MPa en las gargantas de las soldaduras.
