Trabajo Autonomo 3 (1)

May 16, 2018 | Author: alex | Category: N/A
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Descripción: Ejercicios de Relación de Poisson...

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UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MACHALA UNIDAD ACADÉMICA DE INGENIERIA CIVIL CARRERA DE INGENIERIA CIVIL C alilid dad, Pe P er ti tine nenci ncia a y Ca C alilid dez 

TERCERO “A”

ING. CIVIL. LEYDEN OSWALDOCARRION ROMERO, MGS.      

Fernando Mendieta Gregory Yanza Alexander Garcia Walter Quinche Luisana Rojas Basilio Lapo

DEFORMACION DEFORMACION SIMPLE: RELACION DE POISSON EJERCICIOS DEL LIBRO RESISTENCIA DE MATERIALES PYTEL AND SINGER 4ta EDICIÓN AÑO 2008 223. Un bloque rectangular de aluminio tiene 100 mm de longitud según la dirección X, 75 mm de ancho según la dirección Y y 50 mm de grueso en la dirección .Está sometido a tres fuerzas según tres direcciones. Una fuerza de tensión uniformemente distribuida de 200Kn en la dirección X y fuerzas de comprensión uniformemente distribuida de 160 y 220 KN según las direcciones Y y Z, respectivamente. Si

   y

E= 70 GPa,

determine que carga total uniformemente distribuida en la dirección X producirá la misma deformación transversal en la dirección Z que las Cargas dadas.

1) Datos:

Px  200 200 KNKN  (Tensión) Py  160 160 KN  (Comprensión) Pz  220 220 KNKN  (Comprensión)     (Aluminio) E  70 ∗10 ∗10 2) D.C.L:

3) Resolución:

=[− −]

 200∗10   75∗5010−   53.3333   + +

DEFORMACION DEFORMACION SIMPLE: RELACION DE POISSON EJERCICIOS DEL LIBRO RESISTENCIA DE MATERIALES PYTEL AND SINGER 4ta EDICIÓN AÑO 2008 223. Un bloque rectangular de aluminio tiene 100 mm de longitud según la dirección X, 75 mm de ancho según la dirección Y y 50 mm de grueso en la dirección .Está sometido a tres fuerzas según tres direcciones. Una fuerza de tensión uniformemente distribuida de 200Kn en la dirección X y fuerzas de comprensión uniformemente distribuida de 160 y 220 KN según las direcciones Y y Z, respectivamente. Si

   y

E= 70 GPa,

determine que carga total uniformemente distribuida en la dirección X producirá la misma deformación transversal en la dirección Z que las Cargas dadas.

1) Datos:

Px  200 200 KNKN  (Tensión) Py  160 160 KN  (Comprensión) Pz  220 220 KNKN  (Comprensión)     (Aluminio) E  70 ∗10 ∗10 2) D.C.L:

3) Resolución:

=[− −]

 200∗10   75∗5010−   53.3333   + +

160 −    50∗10010    32      200∗10   75∗10010−  29.33  

= −∗ = 1             −

   70 ∗ 10 175∗5010 409.976  ⁄3 226. Un tubo de bronce de 150 mm de longitud, cerrado en sus extremos, tiene 80 mm de diámetro y 3 mm de espesor. Se introduce sin holgura en un orificio de 80 mm de diámetro realizado en un bloque absolutamente rígido o indeformable y se somete a una  presión interior de

4⁄. Con los valores v=1/3 y E= 83∗10 ⁄ , determine

el esfuerzo circunferencial en el tubo.

1) Datos: v=1/3

83∗10 ⁄ L= 150mm ∅80 E=

2) D.C.L:

3) Resolución:

         . ∗4∗10 ⁄   20.106  0.15  20.106∗10     83∗10 ∗ 0.08 4  70229∗10−     48.193∗10−  4∗10 ⁄     1 40∗10    3 ∗ 83∗10  16.064 ∗ 10−   1  ∗   24.093 

EJERCICIOS DE ROBERT L. MOTT 2.32

Una barra de acero cilíndrica está sujeta por su extremo superior y se somete a

tres fuerzas axiales, como se muestra en la figura P3-32. El área de su sección transversal es de Datos:

0.50  . Determine la deflexión del extremo libre.

0.50    3500    25    2000    15    5000    10    3010 Área

D.C.L.

  5000



  5000 +2000   7000 

  5000 +2000 +3500   10500 



Ahora ya conocemos las reacciones podemos calcular las deformación

RESOLUCION La deflexión de la barra de acero será igual a la sumatoria de todas las deformaciones  producidas por cada una de las reacciones, asique analizaremos cada fuerza por separado, luego las sumaremos.

∗25   ∗ → →   3010500 10 ∗0.50   →→→  17.510− 7000∗15   →→→   710−   ∗ → →   3010   ∗0.50 5000∗10   →→→  3.3310−   ∗ → →   3010   ∗0.50    + + 17.510−+710−+3.3310−27.8310− ∗25 −     ∗ → →   3010500   →→→  3.33 10   10  ∗0.50

3.38 Durante una prueba de una barra de metal se encontró que una fuerza de tensión axial de 10 000 lb produjo un alargamiento de 0.023 in. Las dimensiones originales de la barra eran: longitud = 10.000 in, diámetro = 0.750 in. Calcule el módulo de elasticidad del metal. ¿De qué clase de metal probablemente estaba hecha? DATOS

  10000    0.750   10.000    ? 10000  ∗ 10  →→→   9841465.08     ∗ ∆   →→→  0. 7450 0.023 Determinando mediante una tabla de valores con sus módulos de elasticidad  podemos ver que se parece al aluminio, cuyo módulo es: 1010  

3.39La barra mostrada en la figura, soporta tres cargas. Calcule la deflexión en el

 punto D con respecto al punto A. La barra es de plástico acrílico estándar.

DATOS:

  9.65    120    16    12.32    100    25    4.45    80  296010 *nota: el E del plástico acrílico estándar hay que Investigarlo.

D.C.L.



  9.65 

 9.65 12.32  21.97 



  9.65 12.32 +4.45   17.52 

 RESOLUCIÓN

     −.           ∗  →→   (.) ∗  →→  0.0019457     ∗  →→   −.(. ) ∗  →→   0.001512   →→  0.0009646     ∗  →→   −.(. ) ∗      + +   0.0019457 0.001512 0.0009646   4.4210−

3.41Un alambre eléctrico de cobre calibre 14 (C14500, duro) de 10.5 ft de largo se sujeta firmemente a una viga por su extremo superior. El diámetro del alambre es de 0.064 in. ¿Cuánto se alargaría si una persona que pesa 120 lb cuelga del extremo inferior? ¿Cuánto se alargaría si la persona pesa 200 lb? DATOS: Longitud del alambre = 10.5 ft. Diámetro = 0.064 in

  120    200    1710 

D.C.L. CABLE ELECTRICO

PESO=

    ∗  →→   0.120064 ∗ 1712610 →→   .276    4    → → →   (.) → →   37301.94  D.C.L. CABLE ELECTRICO

PESO=

 ∗ 126  →→  .4607        ∗  →→   200 0.0464  1710     → → →   0.200064 → →   62169.9  4

3.46Calcule el alargamiento de la barra cuadrada AB de aluminio 6061 – T6 mostrada en la figura P3 46 si es de 1.25 in de largo.

DATOS

  12.5   ?    2.5  RESOLUCION Primero haremos una sumatoria de momentos en “c” asi podremos hallar las fuerza

en AB para que el sistema este en equilibrio.

  0 12.54+2.5  0 → →   20    → →   50    → → →     1.25 → →     ∗    →→  200.02 ∗ 710 8,928510−     

LIBRO: RESISTENCIA DE MATERIALES. TIMOSHENKO James M. Gere 1.5-1. En una enorme grúa se utiliza una barra de acero de alta resistencia con un

  2.00  (vea la figura). El acero tiene un módulo de elasticidad 29× 10  y un coeficiente te poisson v 0.29. Debido a las necesidades de espacio, el diámetro de la barra está limitado a 2.001 . Cuando se comprime por fuerzas axiales. ¿Cuál es la máxima carga de comprensión á  admisible? diámetro

DATOS

  2.00 . ∆d 0.001 in. E29×10  0.29      4  2. 0 0     4    3.141  DESARROLLO

′  Δd  0.2.00010 .. 0.0005 ′ 0.0005        0.29 1.724×10− (Acortamiento) σEε σ  29×101.724×10− σ49.996 ksi comprensión   σA

  49.996 ksi3.141   157.067  1.5-2. Una barra redonda de 10  de diámetro está hecha de una aleación 70756. Cuando una fuerza axial  la estira, su diámetro disminuye a 0.016 .  Encuentre la magnitud de la carga  (Obtenga las propiedades del material apéndice H)

DATOS

  10  ∆  0.016 mm 7075-T6 E  72  0.33      4  10     4    78.540  7.854×10−  DESARROLLO

′  Δd  0.10016. 0.0016 ′ 0.016        0.33 4.848×10− σEε σ  72 4.848×10− σ349 MPa Tension

σA   349.1 7.854×10−    27.4 kN   3.50  se coloca dentro un tubo de acero que tiene un diámetro interior    3.5 1 . (mirar la figura). La barra de nylon Es 1.5-3. Una barra de nylon con diámetro

entonces comprimida por una fuerza axial  P .

¿A qué valor de la fuerza  P   el espacio entre la barra de nylon y se cierra el tubo de acero? (Para el nylon, suponga

  400  y 0.4)?

DATOS

  3.50    3.51  ∆  0.001  E  400  0.4      4  3. 5 0     4    9.621  DESARROLLO

′  Δd  0.3.0510  2.857×10−

′ 2.857 ×10−        0.4 7.143×10−

σEε σ  400 7.143×10− σ  2.857  Tension σA   2.857 9.621    27.487 k 1.5-4. Una barra prismática de sección circular es cargada por fuerzas de tracción P (ver

  1.5  y de diámetro   30 . Está hecho de aleación de aluminio con módulo de elasticidad   35  y la relación de Poisson 1/3. Si la barra se alarga 3.6 , ¿cuál es la disminución en diámetro ∆ ? ¿Cuál es la figura). La barra tiene longitud

magnitud de la carga  P ?

DATOS

  1.5    30    75    13      4  30     4    706.858  7.068×10−    3.6  enlongación

DESARROLLO

3.6  2.4×10−     1500  ′ 132.4×10− 8×10− ∆′  8×10−30   0.024  σEε σ  75 2.4×10− σ  180  σA 180 7.068×10−  127.224  1.5-5. Una barra de metal (longitud   8 ., diámetro   0.25 ) es cargado axialmente por una fuerza de tracción   1500  (ver figura). Usando los datos de la Tabla H-2, Apéndice H, determine el aumento de la longitud de la barra y el porcentaje disminución en su área transversal.

DATOS

  8    0.25    1500  25,000  0.32 DESARROLLO

  30,560  σ     0.150025   4

560  1.222×10−   σ  30, 25,000  ε 1.222×10−8  9.78×10−  ′ 0.321.222×10− 3.910×10− ∆  |′|  3.910×10−0.25  9.775×10−     4 ∆    4 ሾ 2∆+∆ሿ ∆  ∆  4 ∆2∆    ∆ 100  ∆2∆  100 − ሾ20.25  9.775×10− ሿ  9.775×10  100 0.25 0.078%

EJERCICIOS DEL LIBRO DE MECANICA DE MATERIALES - RUSSELL C. HIBBELER

3.25. La barra de plástico acrílico tienen 200mm de largo y 15mm de diámetro. Si se le aplica una carga axial de 300N, determine a) el cambio de su longitud y b) el cambio de su diámetro. Considere Ep=2.70Gpa, Vp=0.4

150.015 2000.2  2.70.0.2 300 a) 

 ∗   ∗ 

− 300 ∗ 0. 1 5 1.2610     0.015 ∗ 2.7010 4

b)

   

  

    0.300  1. 6 9810 4 015   1. 6 9810  2.7010 0.000629

  ∗    0.4 ∗ 0.000629   0.000252 Δ  ∗  Δ0.000252∗0.015 Δ3.7810−

3.26 El bloque cilíndrico corto de aluminio 2014-T6, que tiene un diámetro original de 0.5pulg y una longitud de 1.5pulg, se coloca entre las quijadas lisas de una presa de banco y se arieta hasta que la carga axial aplicada es de 800lb. Determine (a) la disminución en su longitud y (b) su nuevo diámetro.

  0.5  1.5 800 a) 

 ∗   ∗  b)

800 ∗ 1.5 5.7710−     0.015  ∗ 10.610/2 4

800     4074, 3 7/       4 0.5 37/ 0.000384       4074, 10.610 /   ∗   0.35 ∗ 0.000384   0.000135 2  1+∗  2  0.5 +0.000135∗0.5 25.000675

3-29. El bloque de aluminio tiene una sección transversal rectangular y está sometido a una fuerza axial de compresión de 8 kip. Si el lado de 1.5 pulg cambia su longitud a 1.500132 pulg, determine la razón de Poisson y la nueva longitud del lado de 2 pulg. Eal=10(103) ksi.

SOLUCIÓN:

    21.8 5 2.667  2.667  0.0002667     1010  5 0.0000880   1.5001321. 1.5 0000880 0.330   0. 0.0002667 ℎ′ 2+0.00008802  2.000176 

3-30. El bloque está hecho de titanio Ti-6A1-4V y se somete a una compresión de 0.06 pulg a lo largo del eje y, y su forma muetsra una inclinación de

θ

= 89.7.

Determine x,y y xy.

SOLUCIÓN:

Cadena Normal:

    0.406 0.0150 / El coeficiente de Poisson:   la tensión lateral y longitudinal se puede relacionar usando el coeficiente de Poisson.

  0.360.0150  0.00540 / Cuerda de corte:

  180°89.7°  90.3°  1.576032    2 β  2 1.576032 0.00524 rad

3-33) El soporte consiste en tres placas rígidas, las cuales están conectadas entre sí mediante dos almohadillas de caucho colocadas simétricamente. Si se aplica una fuerza vertical de 5 N a la placa A, determine el desplazamiento vertical aproximado de esta  placa, debido a las deformaciones cortantes en el caucho. Cada almohadilla tiene dimensiones en sus secciones transversales de 30 mm por 20 mm. Gr = 0.20 MPa.

2.5 4166.7       0.030. 02 7  4166.7      0.4166. 210

δ400.02083 0.833

ELEMENTOS ESTÁTICAMENTE INDETERMINADOS EJERCICIOS DEL LIBRO DE PYTEL AND SINGER 4 ta EDICIÓN

50  de diámetro y 2  de longitud se envuelve con un cascarón de hierro fundido de 5  de espesor. Calcular la fuerza de compresión que es preciso aplicar para producir un acortamiento de 1  en la longitud de 2  de la barra compuesta. Para el acero, 200×10  / , y para el hierro fundido,   100×10 /. 232. Una barra de acero de

RESOLUCIÓN Datos:

  50   0.05    60   0.06   2m   1   0.001   ?  200×10 /  100×10 /   5 mm      4  0. 0 5     4    1.963×10−       4  0.05 ሿ ሾ  0. 0 6     4−     8.639×10  

    2  0.001   200×10 1.  963×10−    196.300       −  0.001   100×10 /28.639×10     43.195    196.300 +43.195  239.495  233. Una columna de concreto armado de 250   de diámetro se diseña para soportar uan fuerza axial de compresión de 400 . Si el esfuerzo admisible en el concreto es de 6  y en el acero de 120 , determinar la sección de refuerzo de acero que se necesitará.   14  y   200 .

RESOLUCIÓN Datos:

  250   0.25    6    120    400    14    200       4  0. 2 5     4

   0.049    0  +     +     +                        200×10  14×10   0.07  0.07 0.07×120×10   8.4×10 >   6×10      0.07  0. 85.7×10 0 7   ×85.7×10 +    ×6×10 400×10   ×85.7×10 +0.049  ×6×10   400×10     1.322×10−  235. Un bloque completamente rígido de masa  se apoya en tres varillas situadas en un mismo plano, como indica la figura. Las varillas de cobre tienen una sección de 900 ,   120 , y el esfuerzo admisible de 70 . La varilla de acero tiene una sección de 1200  ,   200 , y el esfuerzo admisible es 140 . Calcular el máximo valor de .

RESOLUCIÓN Datos:

    900     1200    70    140    120    200             ×0.24    ×0.16  200×10   120×10    0.9  0.9×140×10   126×10  >     70×10    0.9 77.8×10    0 2 +   2 +   2×90×10− ×70×10 +1200×10−×140×10   22×10 

EJERCICIO 244 La barra representada en la figura P-244 está firmemente empotrada en sus extremos. Determinar los esfuerzos en cada material cuando se aplica la fuerza axial

 200 .

1) DATOS: Aluminio  

   900  900×10−   70   700×10

Acero  

   1200  1200×10−   200   200×10

Fig. 1 Figura P-244

2) DESARROLLO

   −0.3   −0.2  1200×10   200×10  900×10 700×10  1.25×10  



  0  +    2.586  +200  56.561  56.561−   900×10   62.8 / 2.586  +200  143.44  143.44 −   1200×10  120 / EJERCICIO 246 Una varilla está formada de tres partes distintas, como indica la figura P-246, y soporta unas tuerzas axiales

  120 y   50. Determinar los esfuerzos en

cada material si los extremos están firmemente empotrados en unos nudos rígidos e indeformables.

1) DATOS: Bronce  

   2400    87 

Aluminio  

   1200    70 

Acero  

   600    200 

2) DCL:

Fig. 2 Figura P-246

3) DESARROLLO:

  0      0    +  120+    120   0    + +  170+    170

 + +     +  +    ∙   ∙   ∙ 0.4  170×100.3 −0.6  +  120×10 2400×10  83×10  1200×10−70×10 + 600×10−200×10  0 1.027×10−  9.96×10−  96981.5    97     170   73  73 −   600×10  122000    122   EJERCICIO 248 Un tubo de acero de 2.5 mm de espesor ajusta exactamente dentro de otro de aluminio del mismo espesor. Si el diámetro de contacto es de 100 mm determinar la  presión de contacto y los esfuerzos circunferenciales si se somete el tubo de aluminio a una presión exterior de

  4  ,  200 × 10  ,  70 × 10 .

1) DATOS: 

  4 

Acero 

  200 × 10 

Aluminio



 70 × 10 

2) DCL:

3) DESARROLLO:

    ×      ×         +        +     +     4 200 × 10   200 × 10  +70 ×10      2.96      20∙

   Aluminio:

Acero:

  −   4 2. 9 6 1   22.510−  0.   20.8     

 .     .   59.2  250.  La figura representa un tornillo de acero que sujeta mediante unas arandelas y tuerca, un tubo de bronce, el paso de tornillo es de 0.8 mm, la sección recta del tubo de  bronce es de 900 mm 2  y la del tornillo es de 450 mm 2.Se aprieta la tuerca hasta conseguir el manguito de bronce, un esfuerzo de compresión de 30MN/ m 2. Determinar el esfuerzo si a continuación se le da a la tuerca una vuelta más. Cuantas vueltas habrá que dar ahora en sentido contrario para reducir tal esfuerzo a cero.

Datos:

   900 2    450 2   0.8 mm   30 MN Diagrama: Resolución:

6∗0.8   30∗10        83   2.9∗104   0.29  Al dar una vuelta 0.29+0.81.09 1.09∗834     ∗  0.88∗ 10   11.31  0 Para determinar el número de vuelta se aplica la regla de 3: 1.09

1

0.8

n

1.09  ú   0.8 ú    1.37 251. Según se muestra la figura, una viga rígida de masa despreciable está articulada en 0 y sujeta dos varillas de diferentes longitudes; pero por lo demás idénticas. Determine la carga en cada varilla si P = 30KN.

Datos:

30KN Diagrama:

Resolución:

     2 3.5 1.5  2   ∗   ∗ 0.75 0.571  0.76 Σ  0 30223.50 600.7623.50 60  5.02    11.95   0.76  0.7611.95    9.08  252. Una viga rígida de masa despreciable está articulada en un extremo y suspendida de dos varillas. La viga esta inicialmente posición horizontal y enseguida se aplica la carga P. Calcule el movimiento vertical de la carga si P= 120kN.

Datos:

   600 2  200  4m    900 2  70  3m

Diagrama:

Resolución:

+2 ∗3  40 ∗ 1 307  + 30   3 47   90   47∗120000∗3   90∗70∗10 9 ∗9∗103 16920 9 2.9841   5.67∗10 254.  La figura presenta la sección esquemática de un balcón. La carga total, uniformemente repartida es de 600kN y esta soportada por tres varillas de la misma sección y del mismo material. Determinar la parte de la carga que soporta cada varilla. Se supone al suelo colgante como perfectamente rígido, y téngase en cuenta que no queda necesariamente horizontal.

Datos:

600     4m 2m Diagrama:

Resolución:

   +     1 1  2 6 2   3 2    +    +3    +3    3 2 Sabiendo que    +3  , remplazamos el equivalente de la fórmula de la deformación en cada δ. A demás

se conoce la longitud (L) y se sabe que el área (A) y la

elasticidad (E) es igual para todas las varillas.

32 −        3.6 2.4

32 5 18 12 ECUACIÓN 1

Efectuamos sumatoria de fuerzas en y. Sumatoria de momentos respecto al punto A. Finalmente procedemos a sacar el valor de las diferentes fuerzas.

Σ  0  + + 600 3.6 2.4+ + 600 4.6 1.4 600 Sustituimos ecuación 3 en ecuación 2  4501.5 4.64501.5 1.4 600 8.3 1470  177.11  Remplazamos en ecuación 3  4501.5  4501.5177.11  184.34  Remplazamos en ecuación 1  3.6 2.4  3.6184.342.4177.11  238.56 

ECUACIÓN 2

EJERCICIOS RESISTENCIA DE MATERIALES MOTT ROBERT L., Editorial Pearson Educación, 5ta. Edición, Año 2009. 3 – 33.E Un eslabón de una maquina embaladora automática es un tubo hueco de aluminio 6061 – T6. Sus dimensiones son: diámetro externo = 1.250 in, diámetro interno = 1.126 in, longitud = 36.0 in. Calcule la fuerza requerida para producir una deflexión de la barra de 0.050 in. ¿Podría el esfuerzo producido por la fuerza que se acaba de determinar ser seguro si la carga se aplica repetidamente?  A



    D 

2



e

Di

2



4

 A

 A

 F 

 F 



2

   1.25 



1.126

2



4 0.2314in



2

  AE  

 L 0.05in(0.2314in 2 )(10 x106 lb / in 2 )



36in

 F 



  



3213.89lb  F   A

3213.89lb

 



 



0.2314in 2 13888.89 psi

3 – 34.E Un tirante de una armadura se somete a una carga estática de 2500 lb. Sus dimensiones son: longitud = 8.75 ft, diámetro externo = 0.750 in, diámetro interno = 0.563 in. Primero especifique una aleación de aluminio apropiada que sería segura. Luego calcule el alargamiento del miembro.

 A

    D

2

e



Di

2



4

 A

0.75

   

 A



  



2

2



.563



4 0.1928in

2

 F   A

2500lb   

  

 







0.1928in

2

12964.14 psi  FL  AE 

2500lb(8.75 ft )(12in /  ft )

 



  



10 x106 lb / in 2 (0.1928in 2 ) 0.136in

3 – 35.M Un tubo hueco de aluminio 6061 – T4 de 40 mm de largo se utiliza como espaciador en una máquina y se somete a una fuerza de compresión axial de 18.2 kN. El diámetro externo del tubo es de 56.0 mm y el interno de 48.0 mm. Calcule la deflexión del tubo y el esfuerzo de compresión resultante .  A



    D 

2

e



Di



2

4

 A

56

   

 A



  



2

2



48



4 653.45mm

2

 F   A 3

18.2 x10  N    

  

 







6.53 x10



4

m

2

27.85 MPa  FL  AE  3

18.2 x10

  



 



 N (40mm)

69000 N  / mm2 (653.45mm2 ) 0.016mm

3 – 36.E Un cable tensor es de acero AISI 1020 CD y su longitud es de 135.0 ft. Su diámetro es de 0.375 in. Calcule el esfuerzo en el cable y su deflexión cuando se somete a una fuerza de tensión de 1600 lb.  A

 A



 

    D

2

4

  

 A



  



0.375  2

4 0.1104in

2

 F   A

1600lb   

  

 







0.1104in

2

14486.64 psi  FL  AE 

1600lb(135 ft )(12in /  ft )

  



  



30 x106 lb / in 2 (0.1104in 2 ) 0.782in

3 – 37.M Calcule el alargamiento total de la barra mostrada en la figura P3 – 37 si es de titanio Ti – 6A1 – 4V.

 A



 A



 A



2



(30mm) 2 900mm

2

 F  AB



 F  AB



 F  BC 



(110 40)kN 

 F  BC 



70kN   

TENSIÓN

 F CD



110kN   

TENSIÓN

 



(110  80  40)kN 

150kN   

TENSIÓN



 F   A

150000 N    

 MAX 



900mm

2

    166.67 MPa

  T 

    AB        CD  BC 

  T 



  T 



 



 F  AB L  AE 



 F  BC  L  AE 



 F CD L  AE 

(150 x103  70 x103  110 x103 ) N 

0.804mm

(250mm) 114000 N  / mm2 (900mm2 )

EJERCICIOS DEL LIBRO DE MECANICA DE MATERIALES - RUSSELL C. HIBBELER 4-32. L columna está hecha de concreto de alta resistencia y seis varillas de refuerzo de acero A-36. Si la columna se somete a una fuerza axial de 30 kips, determine el diámetro requerido de cada varilla de tal manera que una cuarta arte de la carga sea soportada por el concreto y tres cuartas partes de acero.

Entendemos: Se requiere la fuerza de 30 kip para distribuir de tal manera que ¾ de la fuerza es transportada por el acero y ¼ de la fuerza es transportada por el concreto. Así que

= 30 22.5

=  =. 

             ..    ሿ4.2010³ 8 6 3ሾ   4 4 64  29.010³ d= 1.80 in

4-33.) El tubo de acero se llena con concreto y se somete a una fuerza de compresión de 80kN. Determine el esfuerzo normal promedio en el concreto y el acero debido a esta carga. El tubo tiene un diámetro exterior de 80 mm y un diámetro interior de 70 mm.

  200 ,   24 . DATOS: Fc= 80KN de=80mm di=70mm Eac= 200 GPa Ec= 24 GPa

Diagrama de Cuerpo Libre. 80 KN

Solución:

+↑ ∑   0;  + 800    1        4 0.08 0.0720010 4 0.072410  2.5510 2 Remplazamos la 2 en la 1:

Pst Pc

  54.47    54.47        0.57,084710  48. 8   4 0.07 

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