Logo Studenta

Separata 1 de ESFUERZOS DE MATERIALES UNSA

¡Este material tiene más páginas!

Vista previa del material en texto

UCSP ING IND Resistencia de Materiales Ing. Edmundo Ocola Ticona 
PROGRAMA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL 
GUIA DEL CURSO: ESFUERZOS 
 DOCENTE: ING. EDMUNDO OCOLA TICONA 
 ING IND Resistencia de Materiales Ing. Edmundo Ocola Ticona 
1.- Una barra de acero que trabaja como barra de suspensión para maquinaria pesada en una 
fábrica, está acoplada a un soporte mediante la conexión con perno que se muestra en la fi gura . 
La parte principal del colgante tiene una sección transversal rectangular con un ancho b1 = 1.5 in y 
un espesor t = 0.5 in. En la conexión con perno la barra de suspensión se alarga hasta un ancho b2 
= 3.0 in. El perno, que transfiere la carga de la barra a las dos placas de unión, tiene un diámetro d 
= 1.0 in. 
Determine el valor permisible de la carga de tensión P en la barra de suspensión con base en las 
siguientes consideraciones: 
(a) El esfuerzo de tensión permisible en la parte principal de la barra de sus-pensión es 16,000 
psi. 
(b) El esfuerzo de tensión permisible en la barra de suspensión en su sección transversal que 
pasa por el agujero del perno es 11,000 psi. (El esfuerzo permisible en esta sección es menor 
debido a las concentraciones de esfuerzos alrededor del agujero). 
(c) El esfuerzo de soporte permisible entre la barra de suspensión y el perno es 26,000 psi. 
(d) (d) El esfuerzo cortante permisible en el perno de 6500 psi 
 ING IND Resistencia de Materiales Ing. Edmundo Ocola Ticona 
2.- La armadura de dos barras ABC que se muestra en la figura tiene soportes articulados en los 
puntos A y C, que están separados 3 m. Los elementos AB y BC son barras de acero, interconectadas 
por un pasador en el nodo B. La longitud de la barra BC es de 3.0 m. Un anuncio que pesa 7.6 kN 
está suspendido de la barra BC en los puntos D y E, que están ubicados a 0.8 m y 0.4 m, 
respectivamente, de los extremos de la barra. 
Determine el área de la sección transversal necesaria de la barra AB y el diámetro necesario del 
pasador en el soporte C si los esfuerzos permisibles en tensión y cortante son 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 elementos AB y BC.) 
 ING IND Resistencia de Materiales Ing. Edmundo Ocola Ticona 
3.- Un poste circular hueco ABC (consulte la fi gura) soporta una carga P1 = 1700 lb que actúa en su 
parte superior. Una segunda carga P2 está distribuida uniformemente alrededor de la placa de 
cubierta del poste en B. El diámetro y el espesor de las partes superior e inferior del poste son dAB 
= 2.45 in, tAB = 0.56 in, dBC = 4.25 in y tBC = 0.375 in, respectivamente. (a) Calcule el esfuerzo normal 
sAB en la parte superior del poste. (b) Si se desea que la parte inferior del poste tenga el mis-mo 
esfuerzo de compresión que la parte superior, ¿cuál será la magnitud de la carga P2? (c) Si P1 
permanece en 1700 lb y P2 ahora se fi ja en 2260 lb, ¿qué espesor nuevo de BC resultará en el mismo 
esfuerzo de compresión en las dos partes? 
 ING IND Resistencia de Materiales Ing. Edmundo Ocola Ticona 
4.-Un ciclista aplica una fuerza P de 84 N al freno de mano frontal de una bicicleta (P es la resultante 
de una presión distribuida uniformemente). Conforme el freno de mano gira en A, se desarrolla una 
tensión T en el cable con longitud de 454 mm (Ae = 1.082 mm2) que se estira en d = 0.214 mm. 
Determine el esfuerzo normal s y la deformación unitaria 􀀀 en el cable del freno. 
Cable del freno, L = 454 mm Pivote A del freno de mano 
5.- Una plataforma de acero que soporta maquinaria pesada se apoya sobre cuatro tubos cortos, 
huecos, de fundición gris (consulte la fi gura). La resistencia última del hierro colado en compresión 
es 50 ksi. El diámetro exterior de los tubos es d = 5.8 in y su espesor de pared es t = 0.56 in. Utilice 
un factor de seguridad de 3.5 con respecto a la resistencia última, para determinar la carga total P 
que puede soportar la plataforma. 
 ING IND Resistencia de Materiales Ing. Edmundo Ocola Ticona 
6.- Una columna corta con sección W10 x 45 de área A = 13.30 pulg2 y distribuida a una zapata de 
hormigón por una platina cuadrada de 25 pulg, soporta una fuerza axial P, como se muestra en la 
figura. Sabiendo que el esfuerzo normal medio en la columna no debe exceder los 58 ksi y que el 
aplastamiento medio en la zapata no debe pasar de 2 ksi, halle la máxima carga P admisible. 
7.- Dos góndolas en un teleférico están aseguradas en la posición que se muestra en la fi gura 
mientras se hacen repa-raciones en otro lugar. La distancia entre las torres de soporte es L = 100 ft. 
La longitud de cada segmento de cable sobre las góndolas que pesan WB = 450 lb y WC = 650 lb son 
DAB = 16 ft, DBC = 82 ft y DCD = 26 ft. El pandeo del cable en B es ΔB = 3.9 ft y en C(ΔC) es 7.1 ft. El 
área de la sección transversal efectiva del cable es Ae = 0.12 in2. (a) Encuentre la fuerza de tensión 
en cada segmento de cable; no tome en cuenta la masa del cable. (b) Encuentre el esfuerzo 
promedio (s) en cada segmento de cable. 
 ING IND Resistencia de Materiales Ing. Edmundo Ocola Ticona 
8.- Una ménsula formada con un perfil angular tiene un espesor t = 0.84 in y está unida al patín de 
una columna mediante dos pernos de 7/8 in de diámetro (consulte la fi gura). Una carga distribuida 
uniformemente de una viga de piso actúa sobre la cara superior de la ménsula con una presión p = 
359 psi. La cara superior de la ménsula tiene una longitud L = 12 in y un ancho b = 3.0 in. Determine 
la presión de soporte promedio entre la ménsula de ángulo y los pernos, y el esfuerzo cortante 
promedio tprom en los pernos. (No tenga en cuenta la fricción entre la ménsula y la columna.) 
 ING IND Resistencia de Materiales Ing. Edmundo Ocola Ticona 
9.-Los elementos de soporte de una armadura que sostiene un techo están conectados a una placa 
de unión de 29 mm de espesor mediante un pasador con un diámetro de 22 mm, como se muestra 
en la fi gura y fotografía siguientes. Cada una de las dos placas extremas en los elementos de la 
armadura tiene un espesor de 18 mm. 
(a) Si la carga P = 92 kN, ¿cuál es el esfuerzo de soporte mayor que actúa sobre el pasador? 
(b) Si el esfuerzo cortante último para el pasador es 220 MPa, ¿cuál es la fuerza Púlt que se 
requiere para que el pasador falle en cortante? 
10.- La plataforma superior de un estadio de futbol está so-portada por puntales que transfieren 
cada uno una carga P = 215 kips a la base de una columna [consulte la parte (a) de la fi gura]. Una 
placa de soporte en la parte inferior del puntal distribuye la carga P a cuatro planchas de ala (tf = 1 
in) mediante un perno (dp = 2 in) a dos placas de unión (tg = 1.5 in) [consulte las partes (b) y (c) de 
la figura]. Determine las cantidades siguientes. a) El esfuerzo cortante promedio tprom en el 
pasador 
(c) El esfuerzo de soporte promedio entre las planchas de ala y el pasador y entre las placas de 
unión y el pasador 
 ING IND Resistencia de Materiales Ing. Edmundo Ocola Ticona 
11.- La escalera inclinada AB soporta a un pintor de casas (98 kg) en C y el peso propio (q = 42 N/m) 
de la escalera. Cada riel de la escalera (tr = 6 mm) está soportado por una zapata (ts = 5 mm) que 
está sujeta al riel de la escalera mediante un perno con diámetro dp = 8 mm. a) Encuentre las 
reacciones de soporte en A y B. (b) Encuentre la fuerza resultante en el perno de la zapata en A. c) 
Encuentre el esfuerzo cortante máximo promedio (t) y los esfuerzos de soporte en el perno de la 
zapata en A. 
 ING IND Resistencia de Materiales Ing. Edmundo Ocola Ticona 
12.- Una cadena de bicicleta consiste en una serie de eslabones pequeños, cada uno con 16 mm de 
longitud entre los centros de los pasadores (consulte la figura). Usted quiere examinar una cadena de 
bicicleta y analiza su construcción. Observe en en particular los pasadores, que se suponen tienenun 
diámetro de 3.2 mm. 
Para resolver este problema, ahora debe realizar dos mediciones en una bicicleta (consulte la fi gura): 
(1) la longitud L del brazo de rotación desde el eje principal hasta el eje del pedal y (2) el radio R de la 
estrella (la rueda dentada, algunas veces llamada anillo de cadena). 
(a) Utilizando sus dimensiones medidas calcule la fuerza de tensión T en la cadena debida 
a una fuerza F = 950 N aplicada a uno de los pedales. 
(b) Calcule el esfuerzo cortante promedio tprom en los pasadores. 
13.- Un montaje antivibratorio construido como se muestra en la figura se utiliza para soportar un 
instrumento delicado. El soporte consiste en un tubo exterior de acero con diámetro interior b, una 
barra central de acero con diámetro d que soporta la carga P y un cilindro hueco de caucho (altura 
h) unido al tubo y a la barra. (a) Obtenga un fórmula para el esfuerzo cortante t en el caucho a una
distancia radial r desde el centro del montaje antivibratorio. (b) Obtenga una fórmula para el 
desplazamiento d hacia abajo de la barra central debido a la carga P, suponga que G es el módulo 
de elasticidad en cortante del caucho y que el tubo de acero y la barra son rígidos. 
 ING IND Resistencia de Materiales Ing. Edmundo Ocola Ticona 
14.- Un amarre en la cubierta de un bote de vela consiste de una barra doblada conectada por 
pernos en sus dos extremos, como se muestra en la fi gura. El diámetro dB de la barra es 1/4 in, el 
diámetro dW de las arandelas es 7/8 in y el espesor t de la cubierta de fi bra de vidrio es 3/8 in. Si el 
esfuerzo cortante permisible en la fi bra de vidrio es 300 psi y la presión de soporte permisible entre 
la arandela y la fi bra de vidrio es 550 psi, ¿cuál es la carga permisible P perm en el amarre? 
 ING IND Resistencia de Materiales Ing. Edmundo Ocola Ticona 
15.-Un par de torsión T0 se transmite entre dos ejes que contienen bridas mediante diez pernos de 
28 mm (consulte la fi gura y la fotografía). Si el esfuerzo cortante permisible en los pernos es 108 
MPa, ¿cuál es el par de torsión permisible máximo? (No tome en cuenta la fricción en las bridas.) 
16.- Dos tubos de acero unidos en B mediante cuatro pasa-dores (dp = 11 mm), como se muestra 
en la sección transversal a-a en la fi gura. Los diámetros exteriores de los tubos son dAB = 40 mm y 
dBC = 28 mm. Los espesores de las paredes son tAB = 6 mm y tBC = 7 mm. El esfuerzo de esfuerzo 
de fluencia en tensión para el acero es 200 MPa y el esfuerzo último en tensión es 340 MPa. Los 
valores correspondientes de esfuerzo de fluencia y último en cortante para el pasador son 80 MPa 
y 140 MPa, respectivamente. Por último, los valores de esfuerzo de fluencia y último en soporte 
entre los pasadores y los tubos son 260 MPa y 450 MPa, respectivamente. Suponga que los factores 
de seguridad con respecto al esfuerzo de fluencia y al esfuerzo último son 4 y 5, respectivamente. 
(a) Calcule la fuerza de tensión permisible Pperm considerando la tensión en los tubos. 
(b) (b) Vuelva a calcular Pperm para cortante en los pasa-dores. 
(c) Por último, vuelva a calcular Pperm para soporte entre los pasadores y los tubos. ¿Cuál es 
el valor de control de P? 
 ING IND Resistencia de Materiales Ing. Edmundo Ocola Ticona 
17.- Una columna de acero de sección circular hueca se soporta sobre una placa de base circular y 
un pedestal de concreto (consulte la fi gura). La columna tiene un diámetro exterior d = 250 mm y 
soporta una carga P = 825 kN. 
(a) Si el esfuerzo permisible en la columna es 68 MPa, ¿cuál es el espesor mínimo necesario t? Con 
base en su resultado, seleccione un espesor para la columna. (Elija un espesor que sea un entero 
par, tal como 10, 12, 14,..., en unidades de milímetros). 
(b) Si el esfuerzo de soporte permisible sobre el pedestal de concreto es 15 MPa, ¿cuál es el diámetro 
mínimo necesario D de la placa de base si se diseña para la carga permi-sible Pperm que la columna 
con el espesor seleccionado puede soportar? 
 ING IND Resistencia de Materiales Ing. Edmundo Ocola Ticona 
18.- Una barra plana con ancho b = 60 mm y espesor t = 10 mm está cargada en tensión por una 
fuerza P (consulte la fi gura). La barra está sujeta a un soporte por un pasador con diámetro d que 
pasa por un agujero con el mismo tamaño de la barra. El esfuerzo de tensión permisible sobre la 
sección transversal neta de la barra es sT = 156 MPa, el esfuerzo cortante permisible en el pasador 
es 89 MPa y el esfuerzo de soporte permisible entre el pasador y la barra es 245 MPa. (a) Determine 
el diámetro del pasador dm para el cual la carga P será máxima. (b) Determine el valor 
correspondiente Pmáx de la carga. 
19.-Una columna de acero de sección circular hueca se soporta sobre una placa de base circular y 
un pedestal de concreto (consulte la fi gura). La columna tiene un diámetro exterior d = 250 mm y 
soporta una carga P = 838 kN. 
(a) Si el esfuerzo permisible en la columna es 64 MPa, ¿cuál es el espesor mínimo necesario t? Con 
base en su resultado, seleccione un espesor para la columna. (Elija un espesor que sea un entero 
par, tal como 10, 12, 14,..., en unidades de milímetros). 
(b) Si el esfuerzo de soporte permisible sobre el pedestal de concreto es 11.5 MPa, ¿cuál es el 
diámetro mínimo necesario D de la placa de base si se diseña para la carga permisible Pperm que la 
columna con el espesor seleccionado puede soportar? 
 ING IND Resistencia de Materiales Ing. Edmundo Ocola Ticona 
20.-Un poste tubular con diámetro exterior d2 está sujeto mediante dos cables dispuestos con 
tensores de tornillo (consulte la fi gura). Los cables se estiran girando los tensores de tornillo, 
produciendo así tensión en los cables y compresión en el poste. Los dos cables se tensan con una 
fuerza de 136 kN. El ángulo entre los cables y el suelo es 60° y el esfuerzo de compresión permisible 
en el poste es 56 MPa. Si el espesor de la pared del poste es 15 mm, ¿cuál es el valor mínimo 
permisible del diámetro exterior d2? 
21.-Un cilindro circular presurizado tiene una placa de cubierta sujetada con pernos de acero 
(consulte la fi gura). La presión p del gas en el cilindro es 315 psi, el diámetro interior D del cilindro 
es 10.0 in y el diámetro dB del perno es 0.750 in. Si el esfuerzo de tensión permisible en los pernos 
es 12500 psi, encuentre el número n de pernos necesarios para sujetar la cubierta. 
 ING IND Resistencia de Materiales Ing. Edmundo Ocola Ticona 
22.- Un tubo cuadrado de acero con longitud L = 25 ft y ancho b2 = 12 in se eleva por una grúa 
(consulte la fi gura). El tubo cuelga de un pasador con diámetro d que está sostenido por los cables 
en los puntos A y B. La sección transversal es un cuadrado hueco con dimensión interna b1 = 8.5 in 
y dimensión externa b2 = 10.0 in. El esfuerzo cortante permisible en el pasador es 8400 psi y el 
esfuerzo de soporte permisible entre el pasador y el tubo es 13,000 psi. 
Determine el diámetro mínimo del pasador a fi n de so-portar el peso del tubo. (Nota: no tenga en 
cuenta las esquinas redondeadas del tubo cuando calcule su peso). 
 ING IND Resistencia de Materiales Ing. Edmundo Ocola Ticona 
23.-Un sistema de cable y polea en D se utiliza para poner en posición vertical un poste (ACB) de 
246 kg, como se muestra en la parte (a) de la fi gura. El cable tiene una fuerza de tensión T y está 
conectado en C. La longitud L del poste es 8.5 m, su diámetro exterior es d = 140 mm y el espesor 
de su pared es t = 12 mm. El poste gira con respecto a un pasador en A como se muestra en la parte 
(b) de la fi gura. El esfuerzo cortante permisible en el pasador es 78 MPa y el esfuerzo de soporte 
permisible es 98 MPa. 
Encuentre el diámetro mínimo del pasador en A para so-portar el peso del poste en la posición que 
se muestra en la parte (a) de la figura. 
24.- El émbolo en un motor está conectado a una biela AB, que a su vez está conectada a un cigüeñal 
BC (consultela fi gura). El pistón se desliza sin fricción en un cilindro y se somete a una fuerza P 
(supuesta constante) mientras se mueve a la derecha en la fi gura. La biela, que tiene un diámetro 
d y una longitud L, está conectada en los extremos por pernos. El cigüeñal gira con respecto al eje C 
con el pasador en B moviéndose en un círculo con radio R. El eje en C, que está soportado por 
cojinetes, ejerce un momento resistente M contra el cigüeñal. (a) Obtenga una fórmula para la 
fuerza máxima permisible Pperm con base en un esfuerzo de compresión permisible sc en la biela. 
(b) Calcule la fuerza Pperm permisible con los datos siguientes: sc = 160 MPa, d = 9.00 mm y R = 
0.28L. 
 ING IND Resistencia de Materiales Ing. Edmundo Ocola Ticona 
25.- Una viga horizontal AB con dimensiones de su sección transversal [b = 0.875 in] × (h = 8.0 in) 
está soportada por un puntal inclinado CD y soporta una carga P = 2850 lb en B [consulte la parte 
(a) de la figura]. (a) Si el esfuerzo cortante permisible en el perno es 13,000 psi, ¿cuál es el diámetro 
mínimo necesario dmín del perno en C? (b) Si el esfuerzo de soporte permisible en el perno es 22000 
psi, ¿cuál es el diámetro mínimo necesario dmín del perno en C? 
 ING IND Resistencia de Materiales Ing. Edmundo Ocola Ticona 
26.-Las fuerzas P1 = 1800 lb y P2 = 2700 lb se aplican en el nodo C de la armadura plana ABC que 
se muestra en la parte (a) de la figura. El elemento AC tiene un espesor tAC = 5/16 in y el elemento 
AB está compuesto de dos barras, cada una con espesor tAB/2 = 3/16 in [consulte la parte (b) de la 
figura]. No tome en cuenta el efecto de las dos placas que forman el soporte del pasador en A. Si 
el esfuerzo cortante permisible en el pasador es 13400 psi y el esfuerzo de soporte permisible en 
el pasador es 22000 psi, ¿cuál es el diámetro mínimo necesario dmín del pasador? 
27.- La berlinga de un barco está conectada a la base de un mástil mediante una conexión con 
pasador (consulte la fi gura). La berlinga es un tubo de acero con un diámetro exterior d2 = 3.5 in y 
un diámetro interior d1 = 2.8 in. El pasador de acero tiene un diámetro d = 1 in y las dos placas que 
conectan a la berlinga al pasador tienen un espesor t = 0.5 in. Los esfuerzos permisibles son los 
siguientes: esfuerzo de compresión en la berlinga, 15 ksi; esfuerzo cortante en el pasador, 8.5 ksi y 
esfuerzo de soporte entre el pasador y las placas de conexión, 22 ksi. Determine la fuerza de 
compresión permisible Pperm en la berlinga. 
 ING IND Resistencia de Materiales Ing. Edmundo Ocola Ticona 
28.- Una armadura plana se somete a cargas 2P y P en los nodos B y C, respectivamente, como se 
muestra en la parte (a) de la fi gura. Las barras de la armadura están hechas de dos ángulos L102 × 
76 × 6.4 [consulte la tabla E-5(b): área de la sección transversal de los dos ángulos, A = 2180 mm2 
y la parte (b) de la fi gura] que tienen un esfuerzo último en tensión igual a 390 MPa. Los ángulos 
están conectados a una placa de unión de 12 mm de espesor en C [consulte la parte (c) de la fi 
gura] con remaches de 16 mm diámetro; suponga que cada remache transfiere una parte igual de 
la fuerza del elemento a la placa de unión. Los esfuerzos últimos en cortante y de soporte para el 
acero de los remaches es 105 MPa y 650 MPa, respectivamente. 
Determine la carga permisible Pperm si se desea tener un factor de seguridad de 3.5 con respecto 
a la carga última que se pueda soportar. (Considere tensión en las barras, cortante en los 
remaches y soporte entre los remaches y las barras, y también soporte entre los remaches y la 
placa de unión. No tome en cuenta la fricción entre las placas y el peso de la propia armadura.) 
29.- Tres placas de acero cada una de 5/8 in de espesor, están unidas por dos remaches de ½ in 
como se presenta en la figura. 
a) Si la carga P = 12 kip, ¿Cuál es el esfuerzo máximo de aplastamiento que actúa sobre los
remaches? 
b) Si el esfuerzo cortante último en los remaches es de 38 ksi, ¿Qué fuerza Pult se requiere para que
fallen por cortante? (Desprecie la fricción entre las placas). 
 ING IND Resistencia de Materiales Ing. Edmundo Ocola Ticona 
30.-¿Cuál es el valor máximo de la fuerza de sujeción C en los dientes de las pinzas de la figura, si a 
= 3.75 pulg, b = 1.60 pulg y el esfuerzo cortante último en el perno de 0.20 pulg de diámetro es 50 
klb/pulg? 
¿Cuál es el valor máximo permisible de la carga aplicada P si se debe mantener un factor de 
seguridad de 3.0 con respecto a la falla del perno? 
31.- Un contenedor para trabajadores y materiales en una obra es izada con una grúa (véase en la 
figura). El piso del contenedor es rectangular de 6 pies por 8 pies. Cada uno de los cuatro cables de 
suspensión está fijo a un vértice del contenedor y tiene 13 pies de longitud. El peso del contenedor 
con su contenido se limita, por reglamento, a 9600 lb. 
¿Determine el área transversal necesaria, Ac de un cable, si su esfuerzo de ruptura es 91 klb/pulg² 
y se desea tener un factor de seguridad de 3.5 contra la falla? 
 ING IND Resistencia de Materiales Ing. Edmundo Ocola Ticona 
32.-La viga atirantada se usa para soportar una carga distribuida de w = 1.4 klb/pie. Determine el 
esfuerzo cortante promedio en el perno en A de 0.60 pulg de diámetro y el esfuerzo de tensión 
promedio en el tirante AB que tiene un diámetro de 0.8 pulg. Si el esfuerzo de fluencia en cortante 
para el perno es y = 25 klb/pulg² y el esfuerzo de fluencia en tensión para el tirante es y = 38 
klg/pulg², determine el factor de seguridad con respecto a la fluencia en el caso. 
Determine la intensidad w máxima de la carta distribuida que puede ser soportada por la viga 
atirantada de manera que no se exceda un esfuerzo cortante permisible perm = 13.5 klb/pulg² en los 
pernos de 0.40 pulg de diámetro en A y B, ni que se exceda tampoco un esfuerzo permisible de 
tensión perm = 22 klb/pulg² en el tirante AB de 0.5 pulg de diámetro. 
33.- El tamaño del cordón de soldadura es a = 0.375 pulg. Si se supone que la junta falla por cortante 
en ambos lados del bloque a lo largo del plano sombreado, el cual tiene la sección transversal más 
pequeña, determine la fuerza máxima P que puede aplicarse a la placa. El esfuerzo cortante 
permisible para el material de la soldadura es perm = 16 klb/pulg². 
 ING IND Resistencia de Materiales Ing. Edmundo Ocola Ticona 
34.- El tamaño a del filete se determina calculando el esfuerzo cortante promedio a lo largo del 
plano sombreado que tenga la menor sección transversal. Determine el tamaño a más pequeño de 
los dos cordones si la fuerza aplicada a la placa es P = 20 klb. El esfuerzo cortante permisible para 
el material de la soldadura es perm = 18 klb/pulg². 
35.- Si el esfuerzo cortante permisible para cada uno de los pasadores de acero de 0.3 pulg de 
diámetro en A, B y C es perm = 15.5 klb/pulg² y el esfuerzo normal permisible par la barra de 0.40 
pulg de diámetro es perm = 24 klb/pulg², determine la intensidad w máxima de la carga 
uniformemente distribuida que puede colgarse de la viga. 
 ING IND Resistencia de Materiales Ing. Edmundo Ocola Ticona 
36.- La columna tiene un área transversal de 12(10³) mm². Está sometida a una fuerza axial de 50 
kN. Si la placa débase a la cual la columna está unida tiene una longitud de 250 mm, determine su 
ancho d de manera que el esfuerzo de aplastamiento promedio en el suelo bajo la placa sea la 
tercera parte del esfuerzo de comprensión promedio en la columna. Esboce la distribución de 
esfuerzos que actúan sobre la sección transversal de la columna y en el fondo de la placa de base. 
37.-Una viga de cajon ABC de longitud L esta soportada en un extremo A porun pasador de 20mm 
de diametro quela atraviesa, y en sus pedestales de soporte. El soporte de rodillo en B esta a una 
distancia L/3 delextremo A. 
a) Determine el esfuerzo cortante promedio en el pasador , debido a una carga P iguala 10
KN.
b) Determine el esfuerzo de soporte promedio entre el pasador y la viga de cajon , si el espesor
de la pared de la viga es igual a 14mm
 ING IND Resistencia de Materiales Ing. Edmundo Ocola Ticona 
38.- Dos barras planas se cargan en tensión con fuerzas P, y se empalman con dos placas 
rectangulares y dos remaches de 5/8 plg. De diámetro, las barras tienen b = 1 plg. De ancho, 
excepto en el empalme, donde son más anchas , y el espesores t = 0.4 plg. Las barras son de acero 
con un esfuerzo ultimo de tensión de 72 Ksi .los esfuerzos últimos en corte y en compresión para 
el acero de remache son 25 Klb/plg2 y 98 Klb/plg2 respectivamente. 
Determine la carga P admisible con un factor de seguridad de 2.5 con respecto a la carga ultima. 
39.- Una placa de acero con dimensiones 2.5 * 1.2 * 0.1 m es izada con una eslinga que tiene una 
horquilla en cada uno de sus extremos. Los pasadores las horquillas tienen 18mm de diámetro y 
están a 2m de distancia. Cada mitad del cable forma un ángulo de 32 grados con la vertical 
.Encontrar el esfuerzo cortante promedio y el esfuerzo de soporte promedio entre la placa de 
acero y los pasadores 
 ING IND Resistencia de Materiales Ing. Edmundo Ocola Ticona 
40.- El perno que sujeta las dos mitades de una pinza, en B, tiene d= 6.35mm de diámetro, y es de 
un acero para el que Ƭadm =75 MPa. ¿Cuál es la fuerza admisible (Pc)adm (que no se muestra ) que 
puede ejercer cada mordaza sobre la barra circular en C, suponiendo que se aplica la fuerza PA a los 
mangos en los lugares indicados con A en la figura? 
 ING IND Resistencia de Materiales Ing. Edmundo Ocola Ticona 
41.- El tirante de proa (un cable) de un barco de vela esta fijo, mediante un pasador de acero 
inoxidable, a una “T” de soporte fija en la cubierta del bote. Si el esfuerzo cortante admisible en el 
pasador es 84MPa y el diámetro del pasador es 7 mm, ¿Cuál es la fuerza admisible de tensión T adm’ 
en el tirante? 
42.- La pluma AC de la figura se encuentra soportada por una barra rectangular de acero, BD, y fija 
a una ménsula en C por un pasador de acero de alta resistencia. Suponer que el perno en B es 
suficiente para resistir la carga aplicada, y que los componentes críticos para el diseño son la barra 
BD y el pasador en C. El factor de seguridad de BD contra falla por fluencia es FSσ = 3.0, y el del 
pasador en C, contra falla por cortante último es FSƬ = 3.3 
a) Determinar el espesor t requerido para la barra rectangular BD cuyo ancho es b.
b) calcular el diámetro d necesario para el pasador en C.
P=10kN,L = 3m, h =2m 
Barra BD: b = 25mm, σy = 250 MPa, 
Perno C: Ƭᶸ =400 MPa 
 ING IND Resistencia de Materiales Ing. Edmundo Ocola Ticona 
43.- Hallar el máximo valor de P (admisible) Ϯ = 1200 kg/cm2 
σ = 1800 kg/cm2 
σap 3400 kg/cm2
 Ϯ = 1600 kg/cm2
a = 4.6 cm 
b = 2.6 cm 
d = 1.6 cm 
t = 0.5 cm 
 ING IND Resistencia de Materiales Ing. Edmundo Ocola Ticona 
44.- Se emplea un pasador en C de 10 mm. y en B y D de 12 mm. De diámetro. El esfuerzo cortante 
final es de 100MPa en todas las conexiones y el esfuerzo normal final de las barras articuladas BD 
es de 250 MPa. 
Hallar la carga Q para la cual el factor. De seguridad es 3.0 
 45.- 
 ING IND Resistencia de Materiales Ing. Edmundo Ocola Ticona 
46.- 
47.- 
 ING IND Resistencia de Materiales Ing. Edmundo Ocola Ticona 
48.- Considere 
σtension = 80 ksi 
σap 190 ksi
 Ϯ = 240ksi 
 ING IND Resistencia de Materiales Ing. Edmundo Ocola Ticona 
49.- considere 
 σtension = 68 ksi 
σap 146 ksi
 Ϯ = 236ksi 
50 De acuerdo a los datos que se dan calcular la fuerza permisible que se transmite 
mediante la conexión que se muestra en la figura, las placas principales son de 9 pulg X 
7/16pulg, las cubrejuntas son de 9 pulg X 5/16 pulg, se usan remaches de 7/8 pulg. [7P] 
Esfuerzo permisible por tensión= 22000 psi 
Esfuerzo permisible por aplastamiento: 98000 psi 
Esfuerzo permisible por cortante= 150000 psi 
 ING IND Resistencia de Materiales Ing. Edmundo Ocola Ticona 
51 Determine las carga permisible por tracción en la junta mostrada en la figura, todos los sujetadores son 
remaches de acero al carbón cuya capacidad de resistir la fuerza cortante sabiendo que los esfuerzos 
permisibles son esfuerzo cortante de 32kpsi esfuerzo de aplastamiento de 45kpsi y esfuerzo de tensión de 
58kpsi

Continuar navegando

Materiales relacionados

61 pag.
DO-FIN-EE-GL-ASUC01525-2022

SIN SIGLA

User badge image

Mucha Aprendizaje

9 pag.
TRABAJOS-PRACTICOS-N-8-Estabilidad

UBAM

User badge image

Contenidos Muy Locos

28 pag.
Problemas varios

User badge image

Apuntes para Apriender