Taller Primer Examen

TALLER
Solucione los siguientes ejercicios teniendo en cuenta, antes de resolver cada ejercicio, los pasos a dar
y las ecuaciones a utilizar.
Cualquier inquietud enviarla a juancjimenez@utp.edu.co o personalmente en horario de consulta.
1.

Cada uno de los cuatro eslabones verticales
tiene una sección transversal rectangular
uniforme de 8 x 36 mm, el elemento ABC
tiene una sección transversalrectangular
uniforme de 10 x 50 mm y cada uno de los
cuatro pasadores tiene un diámetro de 16
mm. Determine el valor máximo del
esfuerzo normal promedio en los eslabones
que conectan a) los puntos B y D, b) los
puntos C y E, el esfuerzo cortante promedio
en el pasador en B, d) el esfuerzo de apoyo
(aplastamiento) en B en el elemento BD, e)
el esfuerzo de apoyo (aplastamiento) en B en
el elemento ABC3.

2.

(G 1.6-1) Un perfil angular de espesor t =
0,5 pulgadas se une a la brida de una
columna por dos tornillos de 5⁄8” (pulgadas)
de diámetro (véase la figura). Una carga
uniformemente distribuida actúa en la cara
superior del perfil con una presión de p =
300 psi. La cara superior del soporte tiene
longitud L = 6 pulgadas y anchura b = 2.5
pulgadas. Determine el esfuerzo promedio
deaplastamiento entre el perfil angular y los
tornillos y el esfuerzo cortante en los
tornillos. (Ignore la fricción entre el soporte
y la columna). (Respuestas: 7.2 ksi y 7.33
ksi)

(G 1.6-3) En la figura siguiente se ve una
conexión atornillada entre una columna
vertical y una riostra diagonal (brace). La
conexión consiste en tres tornillos de 5/8 de
pulgada que unen dos placas extremas de 1/4
pulgada deespesor (end plates for brace),
soldadas a la diagonal, y un cartabón (placa
esquinera, placa de unión o escuadra de
ensamble) de 5/8 pulgada de espesor,
soldado a la columna (gusset plate). La carga
de compresión P que soporta la riostra es 8.0
klb. Determine las siguientes cantidades: a)
el esfuerzo cortante promedio τprom en cada
tornillos y b) el esfuerzo de soporte (o
aplastamiento) promedio,entre el cartabón y
los tornillos. (No tenga en cuenta la fricción
entre las placas.) Respuestas: a) 4350 psi, b)
6830 psi.

4.

(G 1.6-12) la abrazadera se muestra en la
figura se utiliza para soportar una carga
colgando de la brida inferior de una viga de
acero. La abrazadera consta de dos brazos A
y B (arm A y arm B) unidos por un pin en C.
El pin tiene diámetro d = 12 mm. El pin estasometido a doble cizallamiento. La línea 1
en la ilustración define la línea de acción de
la fuerza horizontal resultante h entre la
parte inferior de pestaña de la viga y el brazo
B. La distancia vertical desde esta línea hasta
el pin es de h = 250 mm. La línea 2 define la
línea de acción de la fuerza vertical V
resultante entre la pestaña y el brazo B. La
distancia horizontal desde esta línea hasta lalínea central de la viga es c = 100 mm. Las
condiciones de fuerza entre el brazo A y la
brida inferior son simétricas con los
indicados para brazo B. Determine el
esfuerzo en el pin en c cuando la carga P =
18 kN. Respuesta: 42.9 MPa.

5.

(B 1.28) El eslabón AB, cuyo ancho es b =
50 mm y su grosor t = 6 mm, se emplea para
soportar el extremo de una viga horizontal.
Si se sabe que el esfuerzonormal promedio
en el eslabón es de -140 MPa y que el
esfuerzo cortante promedio en cada uno de
los pasadores es de 80 MPa, determine a) el
diámetro d de los pasadores, b) el esfuerzo
promedio de apoyo en el eslabón.

6.

(G 1.6-14) Una cadena de bicicleta consiste
en una serie de pequeños eslabones, cada
uno con 12 mm de longitud entre los centros
de los pines (ver figura). Usted debe
examinar unacadena de bicicleta y observar
su construcción, Para solucionar este
problema asuma un diámetro de los pines de
2.5 mm una distancia L = 162 mm y R = 90
mm a) Calcule la fuerza de tensión en la
cadena debido a la fuerza F = 800 N aplicada
en uno de los pedales. b) Calcule el esfuerzo
cortante promedio en los pines. c)
¿Corresponden estos valores de paso,
diámetro de pines, L y R con valores...