FACULTAD DE INGENIERIA

ESCUELA DE INGENIERIA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

Práctica Calificada N 1

Esfuerzos

Apellidos y Nombres: ………………………………………………………………….

Fecha:………………. Sección:……………….. Turno:……………………

1. Un tubo de aluminio está rígidamente sujeto entre una

barra de bronce y una de acero. Las cargas axiales se

aplican en las posiciones indicadas. Determine el

esfuerzo de cada material.

2. Determine el máximo peso que pueden soportar los

cables mostrados en la figura. Los esfuerzos en los

cables AB y AC no deben exceder 100 MPa y 50 MPa,

respectivamente. Las áreas transversales de ambos son:

400 mm2 para el cable AB y 200 mm2 para el cable AC.

3. Todas las barras de la estructura articulada tienen una

sección de 30 mm por 60 mm. Determine la máxima

carga P que puede aplicarse de modo que los esfuerzos

no excedan de 100 MN/m2 en tensión ni de 80 MN/m2 en

compresión.

4. Dos varillas sólidas de sección circular están soldadas en

B. Determinar el esfuerzo normal en el punto medio de

cada varilla.

5. Dos varillas sólidas de sección circular están soldadas en

B. Determinar el esfuerzo normal en el punto medio de

cada varilla.

6. Un tubo de acero se encuentra rígidamente sujeto por un

perno de aluminio y otro de bronce. Las cargas axiales se

aplican en los puntos indicados. Calcule el máximo valor

de P que no exceda un esfuerzo de 80 MPa en el

aluminio; de 150 MPa en el acero o de 100 MPa en el

bronce.

7. Sabiendo que la parte central de la varilla BE tiene una

sección rectangular uniforme de 12 x 25 mm, determinar

la magnitud P de las fuerzas para las cuales el esfuerzo

normal en dicha parte de BE es + 90 MPa.

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8. Para la armadura mostrada, determinar el esfuerzo en los

miembros GE, GC y BC. El área de la sección transversal

de cada uno es de 1000mm2

9. Cada una de las cuatro barras articuladas verticales tiene

una sección transversal uniforme de 10 x 36 mm.

Sabiendo que cada pasador tiene un diámetro de 9 mm,

determinar el valor máximo del esfuerzo normal medio en

las barras articuladas que unen (a) los puntos B y D, (b)

los puntos C y E.

10. Sabiendo que = 40° y P = 650 lb, determinar:

a. El diámetro del pasador en B para el cual el

esfuerzo cortante promedio en el pasador es de

6 Klb/pulg2

b. El esfuerzo de apoyo correspondiente del

elemento AB en B y

c. El esfuerzo de apoyo correspondiente en cada

soporte en B

11. La barra articulada BD consta de una barra de acero con

una sección transversal uniforme rectangular de 12 x 40

mm. Sabiendo que cada pasador tiene un diámetro de 10

mm, determinar el valor máximo del esfuerzo normal

promedio en la barra articulada cuando (a) α=o°, (b) α =

90°.

12. Se aplican dos fuerzas de 1.5 klb, dirigidas

horizontalmente hacia la derecha, al pasador B del

conjunto mostrado. Sabiendo que se usa un pasador de

0.6 pul de diámetro en cada conexión, determinar el valor

máximo del esfuerzo normal promedio en (a) la barra

articulada AB, (b) la barra articulada BC.

13. Dos cables de acero AB y BC, sostienen una lámpara

que pesa 18 lb. El alambre AB forma un ángulo = 34°

con la horizontal y el alambre BC está a un ángulo =

48°. Ambos alambres tienen 0,030 in de diámetro.

Determine los esfuerzos de tensión AB y BC en los dos

alambres.

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14. Tres placas de acero, cada una de 16 mm de espesor,

están unidas con dos remaches de 20 mm.

a) Si la carga es P = 50 KN ¿cuál es el esfuerzo

cortante máximo que actúa sobre los remaches

b) Si el esfuerzo cortante último para esos remaches es

180 MPa ¿Qué fuerza P ult se requiere para hacer

que los remaches fallen por corte? ( No tenga en

cuenta la fricción entre las placas )

15. Se conectan dos barras de sección transversal

rectangular, de espesor t = 15 mm, mediante un tornillo

en la forma que indica la figura. El esfuerzo cortante

admisible en el tornillo es 90 MPa y el esfuerzo de carga

admisible entre el tornillo y las barras promedio es 150

MPa.

Si la carga de tensión P = 31 KN ¿Cuál es el diámetro

mínimo requerido del tornillo ?

16. Para la junta taslapada, determine la máxima carga P que

puede aplicarse con confianza si el esfuerzo cortante en

los remaches está limitado a 60 MPa, el esfuerzo de

contacto en las placas, a 110 MPa, y el esfuerzo de

tensión medio en las placas, a 140 MPa.

17. Una viga horizontal AB está sostenida por un puntal

inclinado CD, y soporta una carga P = 2500 lb en la

posición que indica la figura. 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

lb/pul2 ¿Cuál es el diámetro mínimo requerido en el

tornillo?

18. Una armadura simétrica consiste en tres barras

articuladas y está cargada por una fuerza P. El ángulo

entre las barras inclinadas y la horizontal es =48º. La

deformación unitaria axial en la barra de en medio se

mide y resulta de 0.0713. Determine el esfuerzo de

tensión en las barras laterales, si son de aleación de

aluminio cuyo diagrama esfuerzo-deformación se ve en la

figura 1-13 (exprese el esfuerzo en unidades inglesas).

19. 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 área transversal efectiva A =

0.471 pulg2. Las dimensiones de la grúa son H = 9 pies,

L1 = 12 pies y L2 = 4pies.

a. Si la carga P = 9000 Lb ¿Cuál es el esfuerzo de

la tensión promedio en el cable?

b. Si el cable se estira 0.382 pulg. ¿Cuál es la

deformación unitaria promedio?

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20. Una placa de acero con dimensiones 2.5 x 1.2 x 0.1 m es

izada con una eslinga que tiene una horquilla en cada

uno de sus extremos. Los pasadores que atraviesan las

horquillas tienen 18 mm de diámetro, y están a 2.0 m de

distancia. Cada mitad del cable forma un ángulo de 32°

con la vertical. Para estas condiciones, determine el

esfuerzo cortante promedio tprom en los pasadores, y el

esfuerzo de soporte promedio b entre la placa de acero y

los pasadores.

21. Dos barras planas se cargan en tensión con fuerzas P, y

se empalman con dos placas rectangulares y dos

remaches de 5/8 pulg de diámetro. Las barras tienen B=

1.0 pulg de ancho, excepto en el empalme, donde son

más anchas, y el espesor es t= 0.4 pulg las barras son de

acero con un esfuerzo último en corte y en compresión

para el acero de remache son 25 klb/pulg2 y 80 klb/pulg2,

respectivamente.

Determine la carga admisible Padm si se desea tener un

factor de seguridad de 2.5 con respecto a la carga última

que se podría soportar (Tenga en cuenta la tensión en las

barras, el corte en los remaches y la compresión entre los

remaches y las barras. No tenga en cuenta la fricción

entre las placas)

Doc. Ing. Carlos E. Castillo Saavedra