Taller No. 1 - Carga Axial

PRIMER TALLER DE RESISTENCIA DE MATERIALES Tema: CARGA AXIAL. 1. Cada

uno de los eslabones AB y CD están conectados a un soporte y al elemento BCE mediante pasadores de acero de 1 in. de diámetro que actúan en cortante simple. Si se sabe que el esfuerzo cortante último para el acero usado en los pasadores es de 30 ksi y que el esfuerzo normal último últim o para el acero usado en los eslabones es de 70 ksi, determine la carga P permisible si se desea un factor de seguridad general de 3.0. (Observe que los eslabones no tienen refuerzo alrededor de los orificios para los pasadores.)

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cuando θ=60°, b) el esfuerzo de apoyo correspondiente en B en el eslabón AB y c) el valor máximo correspondiente del esfuerzo normal en el eslabón AB.

El eslabón BD está hecho de latón (E=15X10 6 psi) y tiene un área de sección transversal de 0.40 in 2. El eslabón CE es de aluminio (E=10.4X106 psi) y tiene un área de sección transversal de 0.50 in2. Determine la fuerza máxima P que puede aplicarse  verticalmente en el el punto A si la deflexión de A no debe exceder 0.014 in. 4.

En la estructura, que se muestra en la figura, se emplea un pasador de 8 mm de diámetro en A y pasadores de 12 mm de diámetro en B y en D. Si se sabe que el esfuerzo co rtante último es de 100 MPa en todas las conexiones co nexiones y que el esfuerzo normal último es de 250 MPa en cada uno de los dos eslabones que unen B y D, determine la carga P permisible si se desea un factor de seguridad general de 3.0.

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5. La

barra rígida AD está soportada por dos alambres de acero de in. de diámetro (E=29X10 6 psi), un pasador y una ménsula en  A. Si se sabe que los alambres estaban originalmente 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.

3. El

cilindro hidráulico CF, que ejerce un control parcial de la  varilla DE, se ha fijado en la posición mostrada. El eslabón AB  tiene una sección secci ón transversal rectangular uniforme de 12 X 25 mm y está conectado en B al elemento BD mediante un perno de 8 mm de diámetro. Si se sabe que el esfuerzo cortante promedio máximo permisible en el pasador es de 140 MPa, determine a) la máxima fuerza P que puede aplicarse en E 1

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6. Cada

uno de los cables tiene un área de sección cruzada de 100 mm2 y está hecho de un material elastoplástico para el que σ Y =345 MPa y E=200 GPa. Una fuerza Q se aplica en el punto C de la barra rígida ABC y se incrementa de manera gradual desde 0 hasta 50 kN y después se reduce de nuevo hasta cero. Si se sabe que los cables estaban inicialmente tensos, determine a) el esfuerzo máximo que ocurre en el cable BD, b) la deflexión máxima del punto C, c) el desplazamiento final del punto C. (Sugerencia: En el inciso c), considere que el cable CE no está  tenso.)

9. Un poste de concreto de 4 ft está reforzado con c uatro varillas

de acero, cada una de 0.75 in. de diámetro. Si se sabe que Ea=29x106  psi, αa=6.5X10 6 /°F y Ec=3.6X10 6  psi y 6 αc=5.5X10  /°F, determine los esfuerzos normales que se inducen en el acero y en el concreto debido a una elevación en la temperatura de 80°F.

7.  Una

varilla de longitud L, área de sección transversal A1 y módulo de elasticidad E1, se ha colocado dentro de un tubo con la misma longitud L, pero de área de sección transversal L2 y módulo de elasticidad E2. ¿Cuál es la deformación de la varilla y del tubo cuando una fuerza P se ejerce en la placa rígida del extremo como se muestra en la figura?

8. Los eslabones BC y DE están hechos de acero ( E=29X10 6 psi)

 y tienen 0.5 in. de ancho y 0.25 in. de espesor. Determine a) la fuerza en cada eslabón cuando se aplica una fuerza P de 600 lb sobre el elemento rígido AF como se muestra en la fi gura, y b) la deflexión correspondiente del punto A.

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