Semana 2-1

FACULTAD DE INGENIERIA Escuela de Ingeniería Agroindustrial

ESFUERZO DIRECTO DEFORM!CI"# $ DISE%O

MSc. Hebert Vizconde Poémape

Di&e'o& de miembro& &ometido& a ten&i(n o compre&i(n directa •

ec. 1

E&)*erzo& norma+e& de di&e'o •

“Nivel de esfuerzo que puede desarrollarse en un material al mismo tiempo que se garantiza que el miembro cargado es seguro.” 

Factor de diseño   “N”, es un nuero entre el cual se di!ide la resistencia re"ortada de un aterial "ara o#tener el es$uer%o de diseño = Resistencia a la cedencia de un aterial. = Resistencia &'ia a la tensi(n de un aterial

Factor de Diseño AI)C* AA* A)+E* AN)I* AG+A

E)ecto de+ tama'o en e+ acero !ISI ,-,

Criterio& para e&)*erzo& de Di&e'o E&)*erzo& #orma+e& directo&

De$oraci(n el&stica en ie#ros soetidos a tensi(n , co"resi(n. ec. -

E

ec. 

ec. /

De la ecuaci(n 0 , /

ec. 3 E"leando la $orula de es$uer%o directo

ec. 4

E5e"lo 1 Los tirantes de una prensa de la figura son de aleación de acero AISI 5160 OQT 900. Cada uno tiene un di!etro de ".0 in # una longitud inicial de 6$.5 in. Se e%erce una carga de tensión a&ial de '0000 l( en cada tirante durante la operación de la prensa. Calcule la defor!ación de los tirantes. )erifi*ue ta!(i+n si la resistencia del !aterial es adecuada.

6#5eti!o Calcular la de$oraci(n de los tirantes. Datos Los tirantes son de acero* AI)I 1/7 68T 477* ),9124 :si** )u914/ :si** 1;< de alargaiento. E9 07 ' 17/ =si Diaetro 9 D 9 ;.77 in . Longitud 9 L 9 /3. in Fuer%a A'ial 9 F 9-7 777 l#. An&lisis )e utili%ar& la ecuaci(n 4 "ara calcular la de$oraci(n. El es$uer%o en los tirantes de#e ser !eri>cado "ara asegurarse de ?ue este "or de#a5o del liite "ro"orcional , sea seguro #a5o cargas de c@o?ue re"etidas.

E5e"lo ; ,n gran p+ndulo se co!pone de una (ola de 10.0 -g colgada de un ala!(re de alu!inio de 1.00 !! de di!etro # 6.0 ! de largo. /l alu!inio es la aleación 05T6. Calcule el alarga!iento del ala!(re de(ido al peso de la  (ola de 10 -g. O(%eti2o3 Calcular el alarga!iento del ala!(re. 4atos3 /l ala!(re es de aleación de alu!inio 05T6 di!etro   D  LOO !! Longitud   L  6.0 ! la !asa de la (ola es de 10.0 -g. S#50 7pa8 / " :a Anlisis3 La fuer;a en el ala!(re es igual al peso de la (ola8 la cual se calcula con <  mg. /ntonces =a(r *ue deter!inar el esfuer;o en el ala!(re para asegurarse de *ue esta por de(a%o del li!ite  proporcional. :or ulti!o8 co!o de ese !odo se conocer el esfuer;o8 se utili;ara la ecuación $ para calcular el alarga!iento del ala!(re.

E5e"lo 0 ,n esla(ón de una !a*uina de 610 !! de largo se so!eter a una carga a&ial repetida de 000 >. Se =a propuesto *ue el esla(ón sea de acero # *ue su sección trans2ersal sea cuadrada. 4eter!ine las di!ensiones re*ueridas del esla(ón si el alarga!iento (a%o carga no de(e ser de !as de 0.05 !!. O(%eti2o3 4eter!inar las di!ensiones re*ueridas de la sección trans2ersal cuadrada del esla(ón para li!itar el alarga!iento8 58 a 0.05 !! o !enos. 4atos3 Carga a&ial en el esla(ón  F  000 > longitud   L  610 !!. /l esla(ón ser de acero entonces  E ="0 :a  "0&1O9 >?!". Ta!a@o preferido !s grande 1'.0 !!. /l rea de sección trans2ersal real es Ad"1'.0!!B "  196 !!" Anlisis3  /n la ecuación 9 para la defor!ación a&ial8 sea  0.05 !!. /ntonces todos los de!s datos son conocidos e&cepto el rea de sección trans2ersal8  A. :ode!os resol2er para  A, la cual es el rea de sección trans2ersal !ni!a acepta(le del esla(ón. Sea d cada uno de los lados de la sección trans2ersal cuadrada. /ntonces  A = d 2 # el 2alor !ni!o acepta(le de d se calcula con d  . 4espu+s de especificar un ta!a@o con2eniente para d, tene!os *ue asegura!os de *ue el esfuer;o sea seguro # *ue se encuentre por de(a%o del li!ite proporcional.