UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR FACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL DEPARTAMENTO DE ESTRUCTURAS
“GUIA DE EJERCICIOS N°1”
CATEDRATICOS:
INSTRUCTOR:
ING. ANIBAL ORTIZ ING. JULIO BONILLA
ING. ORTIZ
CICLO II 2014
Estructuras II
2014
1) Determinar el área transversal en la barra AB, y el diámetro necesario del pasador en el soporte C, si los esfuerzos admisibles en tensión y en corte son de 125 MPa y 45 MPa, respectivamente. (NOTA: los pasadores en los soportes están en cortante doble. Además, no tome en cuenta los pesos de los miembros AB y BC.)
2) 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 diámetro d= ¾ pulg. Las dimensiones de la grúa son H= 9 pies, L1= 12 pies y L2= 4 pies. a) Si la carga P= 9000 lb. ¿Cuál es el esfuerzo de tensión promedio en el cable? b) Si el cable se estira 0.382 pulg. ¿Cuál es la deformación unitaria promedio en el cable?
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3) Una viga de cajón hueco ABC de longitud L esta soportada en un extremo A por un pasador de 20 mm de diámetro que la atraviesa, y en sus pedestales de soporte. El soporte de rodillo en B está a una distancia L/3 del extremo A. a) Determine el esfuerzo cortante promedio en el pasador, debido a una carga P igual a 10 KN. b) Determine el esfuerzo de contacto promedio entre el pasador y la viga de cajón, si el espesor de la pared de la viga es igual a 12 mm.
4) Una viga horizontal AB está sometida por un puntal inclinado CD, y soporta una carga P= 2500 Lb en la posición que indica la figura siguiente. 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 Psi ¿Cuál es el diámetro mínimo dmin requerido en el tornillo?
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5) Dos varillas cilíndricas solidas AB y BC se encuentran soldadas en B y cargadas como se muestran. Determine el esfuerzo normal promedio en la sección media de: a) la varilla AB b) la varilla BC
6) Si se sabe que la porción central del eslabón BD tiene un área uniforme de 800 2 mm en su sección transversal , determine la magnitud de la carga P para la cual el esfuerzo normal en dicha porción de BD es de 50 MPa.
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7) Si se sabe que el eslabón DE tiene 1 pulg. de ancho y 1/8 pulg. de espesor, determine el esfuerzo normal en la porción central de dicho eslabón cuando: a) θ= 0°, b)θ= 90°
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DEFORMACIONES.
8) El modelo que se muestra en la figura ha sido cortado de una hoja de vinilo de 5 mm de espesor (E=3.10 GPa) y está sujeto a una carga de tensión de 1.5 KN. Determine: a) La deformación total del modelo b) La deformación de la porción central CB.
9) El cable BC de 4 mm de diámetro es de un acero con E=200 GPa. Si se sabe que el máximo esfuerzo en el cable no debe exceder de 190 MPa y el alargamiento del cable no debe de sobrepasar de 6 mm, encuentre la carga máxima P que puede aplicarse como se muestra en la figura.
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10) Los elementos ABC y DEF están unidos con eslabones de acero (E=200 GPa). Cada uno de los eslabones fue elaborado con un par de placas de 25 x 35 mm. Determine el cambio en longitud de: a) El elemento BE b) El elemento CF
11) El marco de acero (E= 29 x 10 psi) que se muestra en la figura tiene un tensor 2 diagonal DB con área de 3.2 pulg . Determine la carga máxima permisible si el cambio de longitud del elemento BD no debe exceder de 1/16 pulg.
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12) La barra rígida AD esta soportada por dos alambres de acero de 1/16 in. De 6 diámetro (E= 29 x 10 Psi) y por un pasador y una ménsula en D. Si se sabe que los alambres originalmente estaban tensos, determine a) La tensión adicional en cada alambre cuando una carga P de 220 Lb se aplica en D b) La deflexión correspondiente en el punto D.
13) El eslabón BD está hecho de latón (E = 15 x 10 psi) y tiene un área de sección transversal de 0.40 in2. El eslabón CE es de aluminio (E = 10.4 x 10 6 psi) y tiene 2 un área de sección transversal de 0.50 in . Determine las fuerzas máximas P que puede aplicarse verticalmente en el punto A si la deflexión de A no debe exceder de 0.014 in.
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14) La lámpara de 80 Kg esta soportada por dos barras AB y BC como se muestra en la figura. Si AB tiene un diámetro de 10 mm y BC tiene un diámetro de 8 mm, determine el esfuerzo promedio en cada barra
15) La conexión de barra y grillete está sometida a una fuerza de tensión de 5 KN. Determine el esfuerzo normal promedio en cada barra y el esfuerzo cortante promedio en el pasador A entre los miembros
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16) Determine la intensidad W máxima de la carga distribuida que puede ser soportada por la viga atirantada de manera que no se exceda un esfuerzo cortante permisible τ = 13.5 KSi en los pernos de 0.40 pulg de diámetro en A y B, ni que se exceda tampoco un esfuerzo permisible de tensión σ = 22 Ksi en el tirante AB de 0.5 pulg de diámetro.
17) La viga rígida esta soportada por un pasador en A y por los alambres BD y CD. Si la carga P sobre la viga ocasiona que el extremo C se desplace 10 mm hacia abajo determine la deformación unitaria normal desarrollada en los alambres CE y BD.
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18) A la esquina de la placa cuadrada se le dan los desplazamientos indicados. Determine las deformaciones unitarias normal promedio εx y εy a lo largo de los ejes x e y.
19) La viga está articulada en A y soportada por dos barras de aluminio; cada barra tiene un diámetro de 1 pulg y un módulo de elasticidad E aluminio = 10,000 Ksi. Si se supone que la viga es rígida e inicialmente horizontal, determine el desplazamiento del extremo B cuando se aplique sobre esta una carga 5 KLb.
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20) La carga distribuida esta soportada por tres barras de suspensión, AB y EF están hechas de aluminio y CD está hecho de acero. Si cada barra tiene un área 2 transversal de 450 mm , determine la intensidad máxima w de la carga distribuida de modo que no se exceda un esfuerzo permisible de σacero= 180 MPa y σalumino = 94 MPa. Eacero= 200 GPa y E aluminio= 70 GPa.
21) Hallar el esfuerzo normal promedio máximo en elemento cargado axialmente como se muestra en la figura
22) Dos trozos de madera se fijan entre sí por medio de planchas de unión y juntas pegadas, como se muestra en la figura y están sometidas a una carga axial de 500 N. Calcular: (a) el esfuerzo cortante promedio en las juntas pegadas, (b) el esfuerzo normal promedio máximo en las planchas de unión, y (c) el esfuerzo normal promedio máximo en cada trozo de madera.
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Estructuras II 75 mm
2014 75 mm 50 mm
500 N
500 N
Vista en planta Planchas de unión de 10 mm de espesor 20 mm
Vista lateral Juntas pegadas
23) Dos barras de 100 mm de ancho y 10 mm de espesor están unidas mediante una junta traslapada, la cual contiene tres pernos de 20 mm de diámetro encajados en agujeros de 22 mm de diámetro. Si la junta está sometida a una fuerza F = 40 kN, hallar: (a) El esfuerzo cortante promedio en los pernos., suponiendo que no hay roscas en los planos de corte, y (b) el esfuerzo normal promedio máximo en cada barra.
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100 mm
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10 mm F
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