UNIVERSIDAD AUTONOMA DE SINALOA FACULTAD DE ARQUITECTURA

RESISTENCIA DE MATERIALES

TAREA PARA EL PRIMER PARCIAL

1.- Dos varillas cilíndricas solidas AB y BC están soldadas en B y cargadas como se muestra.

Sabiendo que 𝑑1 = 40𝑚𝑚 y 𝑑2 = 60 𝑚𝑚 , encuentre el esfuerzo normal promedio en la sección

central de a) la varilla AB, b) la varilla BC.

2.- Cada uno de los cuatro eslabones verticales tiene una sección transversal rectangular uniforme

de 8 𝑥 36 𝑚𝑚 , y cada uno de los cuatro pasadores tiene un diámetro de 20 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.

3.- La barra rígida EFG está sostenida por el sistema de armadura que se muestra en la figura.

Determine el área de la sección transversal del miembro AE para la cual el esfuerzo normal en el

elemento es de 15 𝑘𝑠𝑖 .

4.- La fuerza axial en la columna que soporta la viga de madera que se muestra en la figura es 𝑃 =

30 𝑘𝑖𝑝𝑠 . Determine la longitud mínima permisible 𝐿 de la zapata de carga si el esfuerzo de apoyo

en la madera no debe ser mayor que 500 𝑝𝑠𝑖 .

5.- Una carga axial 𝑃 esta soportada por una columna corta 𝑊250 𝑥 67 con un área de sección

transversal 𝐴 = 8580 𝑚𝑚2 y se distribuye hacia un cimiento de concreto mediante una placa

cuadrada, tal como se observa en la figura. Sabiendo que el esfuerzo normal promedio en la

columna no debe exceder de 150 𝑀𝑃𝑎 , y que el esfuerzo de apoyo sobre el cimiento de concreto

no debe exceder de 12.5 𝑀𝑃𝑎 , determine el lado 𝑎 que proporcionara el diseño más económico y

seguro.

6.- Calcular el esfuerzo normal promedio de la siguiente losa de cimentación, sabiendo que el

concreto trabaja a compresión y que su respectiva carga es de 𝑃 = 7.5𝑀𝑁.

7.- Una varilla de acero AB de 5

8 𝑖𝑛. de diámetro se ajusta a un orificio redondo cerca del extremo C

del elemento de madera CD. Para la carga mostrada, determine a) el esfuerzo máximo normal

promedio en la madera, b) la distancia 𝑏 para la cual el esfuerzo cortante promedio es de 100 𝑝𝑠𝑖

sobre las superficies indicadas por las líneas puntuales, c) el esfuerzo de apoyo promedio sobre la

madera.

8.- Si se sabe que una fuerza 𝑃 con magnitud de 800 𝑁 se aplica al pedal que se muestra en la

figura, determine a) el diámetro del pasador en C para el cual el esfuerzo cortante promedio en el

pasador es de 50 𝑀𝑃𝑎 , b) el esfuerzo de apoyo correspondiente en el pedal en C, c) el esfuerzo

de apoyo correspondiente en cada ménsula de apoyo en C.

9.- Para la armadura de puente tipo Pratt y la carga mostradas en la figura, determine el esfuerzo

normal promedio en el elemento BE, sabiendo que el área de sección transversal del elemento es

de 5.87 𝑖𝑛2 .

10.- El eslabón BD es una barra de 1 𝑖𝑛. de ancho y 1

2 𝑖𝑛. de espesor. Si se sabe que cada pasador

tiene un diámetro de 3

8 𝑖𝑛. . Calcule el valor máximo del esfuerzo normal promedio en el eslabón

BD si a) 𝜃 = 0 , b) 𝜃 = 90° .

11.- Cada una de las cuatro barras verticales que conecta a las 2 barras horizontales tiene una sección transversal de 20 𝑥 60 𝑚𝑚 y cada pasador tiene un diámetro de 18 𝑚𝑚. Calcular: A) El esfuerzo normal promedio en las barras BE y CF. B) El esfuerzo cortante promedio en el pasador en B. C) El esfuerzo de aplastamiento en B de la barra BE.

12.- El eslabón AB debe fabricarse con un acero cuya resistencia ultima a la tensión sea de

420 𝑀𝑃𝑎. Determine el área de la sección transversal de AB para la cual el factor de seguridad es

de 3.20. Suponga que el eslabón se reforzara de manera adecuada alrededor de los pasadores en

A y B.

13.- Los elementos AB y BC de la armadura mostrada están fabricados con la misma aleación. Se

sabe que una barra cuadrada de 30 𝑚𝑚 de lado de la misma aleación se ensayo hasta la falla y

que se registro una carga ultima de 140 𝑘𝑁. Si debe lograrse un factor de seguridad de 3.0 para

ambas barras, determine las dimensiones requeridas para el área de la sección transversal de a) la

barra AB, b) la barra AC.

14.- El eslabón horizontal BC tiene 1

4 𝑖𝑛. de espesor y está hecho de un acero cuya resistencia

última a la tensión es de 65 𝑘𝑠𝑖. ¿Cuál debe de ser su ancho 𝑤 si la estructura mostrada se diseñó

para soportar una carga 𝑃 = 8 𝑘𝑖𝑝𝑠 con un factor de seguridad igual a 3?

15.- Tres pernos de acero de 20 𝑚𝑚 de diámetro se utilizarán para unir la placa de acero

mostrada en la figura a una viga de madera. Si se sabe que la placa puede soportar una carga de

110 𝑘𝑁 y que el esfuerzo último al cortante para el acero utilizado es de 400 𝑀𝑃𝑎, determine el

factor de seguridad para esté diseño.

Ing. Oscar Alan Valenzuela Sánchez