Ejercicios de Resistencia

CICLO ACADEMICO 2016-2

RESISTENCIA DE ESFUERZO

Calc Calcul ule, e, para para la arma armadu durra most mostra rada da,, los los esfu esfuer erzo zos s prod produc ucid idos os en los los elementos DF, CE y BD. El área transversal de cada elemento es 1200 mm2. Indiue la tensi!n "#$ o %ien la compresi!n "#$.

Determine, para la armadura mostrada, las áreas transversales de las %arras BE, BF y CF, de modo ue los esfuerzos no e&cedan de 100 '()m2 en tensi!n ni de *0 '()m2 en compresi!n. +ara evitar el peliro de un pandeo, se especifica una tensi!n reducida en la compresi!n.

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RESISTENCIA DE

-a%iendo ue el esfuerzo normal actuante en el tramo B "cuya secci!n es de /0&/0cm$ es de /* +a calcular el esfuerzo correspondiente en el tramo BC "cuya secci!n es de 0&0cm$

-e tiene un muro sometido a una cara de 1000  por metro de lonitud y soportado por una cimentaci!n de concreto la cual a la vez se apoya so%re el suelo. Calcular los esfuerzos actuantes en el muro, la cimentaci!n y el suelo y compararlos con los esfuerzos admisi%les de los tres elementos ue son los siuientes σ admMURO

=

3,92MPa

σ

admCIMENTACION

σ

admSUELO

=

−

CONCRETO

=

4,83MPa

0,83MPa

+ara simplificar el pro%lema no consideremos los pesos propios del muro y del concreto. +ara el análisis consideremos un tramo de muro de un metro de lonitud.

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RESISTENCIA DE


3asta ue altura una pared de concreto puede ser construida, si se especifica ue el esfuerzo de ruptura del material es de 2*0 4)cm2. Con un factor de seuridad de 2,5 y con un peso espec6fico del concreto de 2/00 4)m.

Dimensionar la %arra BC sa%iendo ue 7 u 8 /2004)cm2 con un factor de seuridad de 2, además tomar en cuenta ue es de acero y de secci!n circular.

+ara trouelar un au9ero en una placa de acero de espesor e 8 * mm se utiliza un punz!n de diámetro d 8 5 cm. Conociendo la tensi!n de rotura a cortadura del material de la c:apa σ;8 00 '+a, se pide a$ Calcular la fuerza F ue tiene ue aplicarse al punz!n para realizar el corte de la placa %$ Determinar la tensi!n de comprensi!n admisi%le m6nima ue de%e tener el material del punz!n utilizado.

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RESISTENCIA DE


a$

%$

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RESISTENCIA DE


Dos placas metálicas de anc:ura % 8 12.5 cm y espesor e 1 8 15 mm están unidas mediante dos cu%re9untas del mismo anc:o y espesor e 2 8 10 mm.
nsula en forma de ?. l auil!n AB lo soporta en A un pasador introducido en una m>nsula do%le, mientras ue la varilla BC se conecta en C a una m>nsula simple. #odos los pasadores tienen 25 mm de diámetro. a$ Determine el esfuerzo normal en el auil!n B y en la varilla BC. 5

RESISTENCIA DE


%$ Determine el esfuerzo cortante en las distintas cone&iones c$ Determine los esfuerzos de apoyo

Con un empalme con a 8 20@, traslapado y unido con peamento, va a formarse un miem%ro rectanular de 10&20 mm, como se muestra en la fiura. -uponiendo ue la resistencia por cortante de la 9unta peada controlada el diseAo, u> fuerza a&ial + puede aplicarse al miem%ro -upona ue la resistencia por cortante de la 9unta peada es de 10 '+a.

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RESISTENCIA DE DEFORMACION UNITARIA

01. Una pelota e !"le llena e a#$e t#ene "n #%&et$o e 6 p"l'. S# la p$e(#)n el a#$e en (" #nte$#o$ (e #n*$e&enta !a(ta +"e el #%&et$o e la pelota (ea e , p"l' ete$&#ne la eo$&a*#)n "n#ta$#a no$&al p$o&e#o en el !"le. 02. Lo( o( ala&/$e( e(t%n *one*tao( ent$e ( en A. S# la "e$a  o*a(#ona +"e el p"nto A (e e(pla*e 2 && en o$&a !o$#ontal ete$&#ne la eo$&a*#)n "n#ta$#a no$&al e(a$$ollaa en *aa ala&/$e.

03. Dete$&#ne la eo$&a*#)n "n#ta$#a no$&al e(a$$ollaa en el ala&/$e C (# el %n'"lo e( #'"al a 0.002 $a#ane(.

04. a$te e "n &e*an#(&o e *ont$ol pa$a "n a#)n *on(#(te en "n ele&ento $'#o CD  "n *a/le e7#/le A. S# (e apl#*a "na "e$a al e7t$e&o D el ele&ento  (e p$o"*e "na eo$&a*#)n "n#ta$#a no$&al en el *a/le e 0.0035 &&N&& ete$&#ne el e(plaa&#ento el p"nto D. En "n #n#*#o el *a/le no e(t% e(t#$ao.

,

RESISTENCIA DE


05. Una pla*a (e eo$&a !a(ta al*ana$ la o$&a e la( lnea( #(*ont#n"a(. Dete$&#ne la eo$&a*#)n "n#ta$#a no$&al a lo la$'o e A  la eo$&a*#)n "n#ta$#a *o$tante $e(pe*to a lo( e8e( 7 e .

06. La( e(+"#na(   D e la pla*a *"a$aa $e*#/en lo( e(plaa&#ento( #n#*ao(. Dete$&#ne la( eo$&a*#one( "n#ta$#a( no$&ale( p$o&e#o a lo la$'o el lao A  e la #a'onal D.

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RESISTENCIA DE


0,. La p#ea e !"le e( en "n p$#n*#p#o $e*tan'"la$. Dete$&#ne la eo$&a*#)n "n#ta$#a *o$tante p$o&e#o γ 7 en A (# la( e(+"#na(   D (e (o&eten a e(plaa&#ento( +"e o*a(#onan la #(to$(#)n el !"le en la o$&a &o(t$aa po$ la( lnea( #(*ont#n"a(.

09. La #'a $'#a e(ta (opo$taa po$ "n pa(ao$ en A  po$ lo( ala&/$e( D  CE. S# la *a$'a  (o/$e la #'a o*a(#ona +"e el e7t$e&o C (e e(pla*e 10 && !a*#a a/a8o ete$&#ne la eo$&a*#)n "n#ta$#a no$&al e(a$$ollaa en lo( ala&/$e( CE  D.

0:.

El *"a$ao (e eo$&a !a(ta la po(#*#)n #n#*aa po$ la( lnea( #(*ont#n"a(. Dete$&#ne la eo$&a*#)n "n#ta$#a no$&al a lo la$'o e *aa #a'onal AB  CD. El lao D’B’ pe$&ane*e !o$#ontal.

:

RESISTENCIA DE


10. La p#ea e pl%(t#*o e( en "n p$#n*#p#o $e*tan'"la$. Dete$&#ne la eo$&a*#)n "n#ta$#a no$&al p$o&e#o +"e o*"$$e a lo la$'o e la( #a'onale( AC  DB.

PROPIEDADES MECANICAS DE LOS MATERIALES

01. Una /a$$a e 100 && e lon'#t" t#ene "n #%&et$o e 15 &&. S# (e apl#*a "na *a$'a a7#al a ten(#)n e 100 ;N ete$&#ne el *a&/#o en (" lon'#t". E < 200 =a. 02. Una /a$$a t#ene "na lon'#t" e 9 p"l'  "n %$ea e (e**#)n t$an(e$(al e 12 p"l'2. Dete$&#ne el &)"lo e ela(t#*#a e (" &ate$#al (# e(t% (o&et#o a "na *a$'a a7#al a ten(#)n e 10 ;#p  (e e(t#$a 0.003 p"l'. El &ate$#al t#ene "n *o&po$ta&#ento el%(t#*o l#neal. 03. Una /a$$a e lat)n e 10 && e #%&et$o t#ene "n &)"lo e ela(t#*#a e E < 100 =a. S# t#ene "na lon'#t" e 4 &  e(t% (o&et#a a "na *a$'a a7#al a ten(#)n e 6 ;N ete$&#ne (" elon'a*#)n. 04. Un en(ao e ten(#)n pa$a "na alea*#)n e a*e$o a *o&o $e("ltao el #a'$a&a e e("e$o-eo$&a*#)n &o(t$ao en la >'"$a. Cal*"le el &)"lo e ela(t#*#a  la $e(#(ten*#a a la *een*#a *on /a(e en "n *o$$#&#ento el 0.2 po$ *#ento. Ient#>+"e en la '$%>*a el e("e$o ?lt#&o  el e("e$o e $a*t"$a.

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RESISTENCIA DE


05. Dete$&#na$ la eo$&a*#)n "n#ta$#a pe$&anente.

06. El &ate$#al pa$a la p$o/eta e 50 && e la$'o t#ene el #a'$a&a e e("e$o-eo$&a*#)n &o(t$ao en la >'"$a. S# (e apl#*a la *a$'a P < 150 ;N  e(p"@( (e $et#$a ete$&#ne la elon'a*#)n pe$&anente e la p$o/eta.

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RESISTENCIA DE


0,. Dete$&#na$ el *a&/#o e lon'#t"  e la( #&en(#one( e la (e**#)n t$an(e$(al (# la /a$$a po(ee "n &)"lo e ela(t#*#a #'"al a 200 GPa  "n *oe>*#ente e o#((on #'"al a 0.3.

09. A pa$t#$ el #a'$a&a e("e$o *o$tante-eo$&a*#)n ete$&#na$ el &)"lo e $#'#e  la #(tan*#a  &%7#&a e "n ele&ento ol"&@t$#*o /lo+"eB +"e (e e(plaa$a !o$#ontal&ente (# el &ate$#al (e *o&po$ta el%(t#*a&ente *"ano a*t?a "na "e$a  . Ae&%( ete$&#na$ el alo$ e  +"e p$o"*e #*!o e(plaa&#ento.

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RESISTENCIA DE


0:. La *a$'a e 165 ;N ala$'a el%(t#*a&ente la lon'#t" *al#/$aa en 1.20 &&. Dete$&#na$ el &)"lo e ela(t#*#a  la *ont$a**#)n el #%&et$o e la p$o/eta (# la p$o/eta po(ee "n #%&et$o en la ona $e"*#a #'"al a 25 && la lon'#t" *al#/$aa #'"al a 250 &&  el &)"lo e $#'#e #'"al a 26=a.

10. Una /a$$a *#$*"la$ ()l#a +"e t#ene 600 && e la$'o  20 && e #%&et$o (e (o&ete a "na "e$a a7#al e P < 50 ;N. La elon'a*#)n e la /a$$a e( δ < 1.40 &&  (" #%&et$o (e *on#e$te en d’ < 1:.:93, &&. Dete$&#ne el &)"lo e ela(t#*#a  el &)"lo e $#'#e el &ate$#al ("pon#eno +"e @(te no e7pe$#&enta *een*#a.

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RESISTENCIA DE

C; I< 01. ?n tu%o de acero se encuentra rápidamente su9eto por un perno de aluminio y por otro de %ronce, tal como se muestra en la fiura.
02. Determinar el desplazamiento de , si la secci!n transversal del semento B y BD son 1 y 2 in2, respectivamente. Considerar ue la %arra de acero tiene un m!dulo de elasticidad iual a 2G"10$ 4si.

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RESISTENCIA DE


0. Determinar el desplazamiento de C, si el tu%o de aluminio B tiene una secci!n de /00 mm2 y un m!dulo de elasticidad de =0 +a, y la %arra de acero BC posee un diámetro de 10 mm y un m!dulo de Houn iual a 200 +a.

0/. ?n elemento está :ec:o de un material con peso espec6fico γ y m!dulo de elasticidad E . -i tiene la forma de un cono con las dimensiones mostradas en la fiura, determine a u> distancia se desplaza su e&tremo de%ido a la ravedad cuando está suspendido en posici!n vertical.

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RESISTENCIA DE


05. ?na estructura está formada por dos %arras iuales de acero de /,50 m de lonitud, cuyos e&tremos están sometidos a la acci!n de una cara vertical +. Determinar la secci!n recta de la %arra y el descenso vertical del punto B para + 8 2500 4, σt8 *00 4)cm2 y el ánulo inicial de inclinaci!n de las %arras 0@.

0.
0=.
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RESISTENCIA DE


0*. ?n cilindro de aluminio y su nKcleo de %ronce son sometidos a una cara a&ial P . Determinar el esfuerzo normal de cada uno de ellos, si Ealuminio 8 10&10 4si y E %ronce815&10 4si.

0G. #res %arras de acero están unidas a un cuerpo r6ido. Determinar la fuerza so%re cada %arra, si B y EF poseen cada una un área en su secci!n transversal de 25 mm2. y CD, un área de 15 mm2. Considerar E acero8200 +a.

10. ?n perno de una aleaci!n de aluminio y un cilindro de una aleaci!n de manesio inicialmente son apretadas a mano.
1,

RESISTENCIA DE


11. Determinar el esfuerzo t>rmico de la %arra cuando la temperatura es de /*.*G @C, si >sta enca9a de forma 9usta a una temperatura de 15.5 @C. #omar en cuenta ue m!dulo de elasticidad es iual a 200 +a y el coeficiente de e&pansi!n t>rmica iual a 11.=&10 L )@C.

12.
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Ejercicios de Resistencia

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