01ejer diseñ elementos

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATOFACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL

PERÍODO ACADÉMICO: ABRIL/2014 – SEPTIEMBRE/2014

DISEÑO DE ELEMENTOS I

Ing. Mg. Víctor Pérez R. SEXTO INDUSTRIAL

DEBER #: 01

TEMA: ESFUERZOS DE COMPRESIÓN Y TENSIÓN DIRECTOS

1. Calcule el esfuerzo en una barra redonda sujeta a una fuerza de tensión directa de 3200N si su diámetro es de 10mm.

2. Calcule el esfuerzo de una barra rectangular con dimensiones de sección transversal de 10mm por 30mm si se aplica una fuerza de tensión directa de 20kN.

3. Un eslabón de una máquina empacadora automática se somete a una fuerza de tensión de 860lb. Si el eslabón es cuadrado de 0.40plg de lado, calcule el esfuerzo sobre el eslabón.

4. Una varilla circular, con diámetro de 3/8plg soporta un calentador que pesa 1850lb. Calcule el esfuerzo en la varilla.

5. Se diseña una repisa para sostener cajones con una masa total de 1840kg. Dos varillas similares a las de la figura sostienen la repisa. Cada varilla tiene un diámetro de 12.0mm. Suponga que el centro de gravedad de los cajones está en la parte media de la repisa. Calcule el esfuerzo a la mitad de las varillas.

6. La base para la columna de concreto es circular, con un diámetro de 8plg, y soporta una carga de compresión directa de 70000lb. Calcule el esfuerzo de compresión en el concreto.

7. Tres bloques de madera cortos y cuadrados de 3½plg de lado, soportan una máquina que pesa 29500lb. Calcule el esfuerzo de compresión sobre los bloques.

8. El eslabón de un mecanismo soporta una carga de compresión axial de 3500N. Si tiene una sección transversal cuadrada de 8.0mm de lado, calcule el esfuerzo en el eslabón.



9. Una máquina con una masa de 4200kg está sobre tres varillas de acero dispuestas como se muestra en la figura. Cada varilla tiene un diámetro de 20mm. Calcule el esfuerzo en cada varilla.

10. Se utiliza una centrifuga para separar líquidos, según sus densidades, utilizando fuerza centrifuga. La figura ilustra un brazo de una centrifuga con un balde en su extremo para contener el líquido. En operación, el balde y el líquido tienen una masa de 0.40kg. La fuerza centrifuga tiene una magnitud en newtons de:

F = 0.01097 m*R*n2

en donde m = masa en rotación del balde y el líquido (en kilogramos).

R = radio al centro de masa (metros).

n = velocidad de rotación (revoluciones por minuto)= 3000rpm.



11. Una barra cuadrada soporta una serie de cargas como se muestra en la figura. Calcule el esfuerzo en cada segmento de la barra. Todas las cargas actúan a lo largo del eje central de la barra.

12. Repita el problema 11 con el tubo de la siguiente figura. El tubo es de acero cédula 40 de 1½plg.

13. Calcule el esfuerzo en el miembro BD que se muestra en la figura, si se aplica una fuerza F de 2800lb.



Para los problemas 14 y 15 que utilizan las armaduras mostradas, calcule las fuerzas en todos los miembros y los esfuerzos en la sección media, lejos de las juntas. Recurra al apéndice para el área de la sección transversal de los miembros indicados en las figuras. Considere que todas las juntas están unidas con pernos.

14. Use la siguiente figura:

15. Use la siguiente figura:



16. Obtenga el esfuerzo de tensión en el miembro AB que se muestra en la siguiente figura:

17. La figura muestra la forma de una probeta que se utiliza para medir las propiedades a tensión de los metales.

18. Un miembro corto sujeto a compresión tiene la sección transversal que se muestra en la figura. Calcule el esfuerzo en él si se aplica una fuerza de compresión de 52000lb en línea con su eje centroidal.

19. Un miembro corto sujeto a compresión tiene la sección transversal que se muestra en la figura. Calcule el esfuerzo en el miembro si se aplica una fuerza de compresión de 640kN alineada con su eje centroidal.



20. Determine, para la armadura de la siguiente figura, las áreas transversales de las barras BE, BF y CF, de modo que los esfuerzos no excedan de 100 MN/m2 en tensión ni de 80 MN/m2 en compresión. Para evitar el peligro de un pandeo, se especifica una tensión reducida en la compresión.



Propiedades del tubo de acero, cédula 40

01ejer diseñ elementos

Documents