TRABAJO PRACTICO Nro.10 - FLEXION COMPUESTA Y OBLICUA 1) Para el sistema mostrado en la fig., determine el esfuerzo de tra cción máximo combinado en cada viga en voladizo horizontal cuando se cuelga una carga estática de 10000 lb del sistema de cables instalado entre ellas. Las vigas son vigas Doble Te Aluminun Association, de 61 x 4,03. Las propiedades de la viga son A = 3,427 in2 y S = 7,33 in3 .; las vigas tienen que ser de aleación de aluminio 6061 -T6; Verificar la tensión de trabajo, considerando que la tensión admisible del material es de 18.000 psi- CONSIGNA DE REFLEXION a) En un corte de sección transversal de un miembro sometido a compresión, demuestre la distribución de tensiones b) En un corte de sección transversal de un miembro sometido a tracción, demuestre la distribución de tensiones c) En un corte de sección transversal de un miembro sometido a flexión Pura, demuestre la distribución de tensiones. d) En un corte de sección transversal de un miembro sometido a flexión compuesta, demuestre una de las posibles distribución de tensiones - 2) Una mesa de jardín en un parque se armó con tabla circular soportada por un tubo firmemente encajado en concreto, como se muestra en al fig. Calcule el esfuerzo máximo en el tubo si una persona de 135 kg de masa se sienta en el borde la mesa. El tubo es de aleación de aluminio con diámetro externo de 170 mm y diámetro interno de 163 mm. El aluminio es 6061-T4 (σfl = 145 MPa; σ U = 241 MPa ). Calcule el factor de diseño resultante basado tanto en la resistencia a la cedencia como en 1 demuestre la distribución de tensiones . 3) La estructura mostrada en la figura consiste de una viga W 10 x 112 de acero laminado AB y de dos elementos cortos soldados y añadidos a la viga. CONSIGNA DE REFLEXION a) ¿Todos los materiales tienen la misma capacidad de resistir tensiones de compresión y/o de tracción? Justifique respuesta . CONSIGNA DE REFLEXION a) En un corte de sección transversal de un miembro sometido a solicitación de corte. Comente luego sobre la conveniencia del diseño. b) En un corte de sección transversal de un miembro sometido a torsión. demuestre la distribución de tensiones .la resistencia máxima. c) ¿Cómo se combinan las tensiones normales y tangenciales? Justifique 2 . b) Determine el esfuerzo normal máximo en las secciones justo a la izquierda y justo a la derecha del punto D. a) Dibuje los diagramas de cortante y de momento flector para la viga y la carga dada. Determinar la posición del eje neutro y calcular las tensiones en el punto C ubicado en z = -2 cm.4) Una viga de madera de 10 cm x 15 cm.75 ksi. y = 2 cm. determine el espesor mínimo requerido h de la viga.) con un esfuerzo permisible de 1. ¿Qué ocurrirá con esa viga se aplica además una carga horizontal H = 100 lb? ¿Cómo podemos saber si esa altura es ahora suficiente? CONSIGNA DE REFLEXION a) ¿La madera tiene el mismo valor de tensión permisible tanto a tracción como a compresión? 3 . soporta una carga uniformemente distribuida en un plano que forma un ángulo α = 30ª con el eje vertical de la misma. Sabiendo que se utilizará madera de ancho nominal de 4 in.5 in.. (ancho real de 3. CONSIGNA DE REFLEXION a) ¿Por qué decimos que este problema es de flexión oblicua? b) ¿A qué denominamos ejes principales de inercia de la sección transversal? 5) Una viga de madera con un tramo en voladizo de 12 ft de longitud con un claro de 8 ft AB se diseñará para soportar las cargas distribuidas y concentradas que se muestra en la figura. como se indica en la figura. se sueldan. CONSIGNA DE REFLEXION a) ¿Cuál es el motivo de tener que reforzar una viga metálica a través de pletinas de acero? b) ¿Qué situación plantearía el hecho de que la placa se atornille en lugar de soldarse? 7) Sabiendo que el cortante vertical es de 50 kips en una sección laminada de acero W610 x 68. Del borde de la viga. determinar el esfuerzo cortante horizontal en la aleta superior en un punto a localizado a 4.b) Si la fuerza H en lugar de actuar en forma centrada actuase en forma excéntrica. Si σ perm = 160 MPa tanto para la viga como para las placas.31 in. cada una de 16 mm de espesor. ¿Qué efectos adicionales produciría en la sección transversal? 6) Dos placas de acero. b) el ancho de las placas.75 x 12 in. a una viga W690x125 (W = 3510 X 10 6 mm4) para reforzarla. Las dimensiones y otros datos geométricos de la sección se dan en La fig. b) Resuelva el problema anterior suponiendo que se han soldado platinas de 0. a las aletas de la viga W10 X 68 por medio de soldaduras de filete continuas. determine el valor de a) la longitud de las p lacas. como se muestra en la figura. 4 . 67 in 4.00 in 2 y momento de inercia I = 86.CONSIGNA DE REFLEXION a) ¿Qué conclusiones puede establecerse en el hecho de haber reforzado la sección con pletinas respecto del valor de la tensión de corte ? b) ¿Le parece que se justifica reforzar la sección para mejorar el valor de la tensión de corte? En tal caso ¿qué solicitación podríamos mejorar con un refuerzo de sección transversal? Justificar.5 in. 8) Una viga tubular ACB de longitud L = 60 in está soportada en sus extremos por pasadores y cargada por una fuerza inclinada P en su punto medio.. área A = 20. Determine los esfuerzos máximos de tensión y compresión en la viga debidos a una carga P = 1000 lb. La sección transversal del tubo es cuadrada con dimensión exterior b = 6 in. CONSIGNA DE REFLEXION a) ¿Qué ocurriría con el valor de la s tensiones si la carga fuera vertical? b) ¿Qué ocurriría con la tensión normal si la ca rga fuera de dirección horizontal? 5 . La distancia desde el punto de aplicación de la carga P al eje longitudinal del tubo es d = 5. respectivamente. El diámetro exterior del poste (en su base) es de 225 mm y su espesor es de 18 mm. 6 . Determine los respectivos esfuerzos máximos de tracción y compresión σt y σc. 10)Un poste de aluminio para el alumbrado público pesa 2300 N y soporta un brazo que pesa 330 N. σt y σc. en el poste (n su base) debido a los pesos. El centro de gravedad del brazo está a 1. en la manivela- CONSIGNA DE REFLEXION a) ¿Tendría alguna ventaja el hecho de que la sección transversal fuese hueca en vez de ser de sección llena? Justificar. se ejerce una fuerza hacia abajo P = 25 lb sobre la mani ja del berbiquí (véase la figura).20 m del eje del poste. Determine los esfuerzos máximos de tensión y compresión.9) Al taladrar un agujero con berbiquí y barrena. El diámetro de la manivela es d = 7/16 in y su excentricidad lateral es b = 4 7/18 in. La sección transversal de la viga es rectangular con ancho b = 1 in y altura h = 4 in. La carga uniforme sobre la viga (incluido su peso) es q = 160 lb/in.CONSIGNA DE REFLEXION a) ¿Cuál es el objetivo de hallar las máximas tensiones de tracción y compresión? OPCIONALES 11)Una viga metálica con claro L = 3 ft está simplemente apoyada en los puntos A y B .7 kN. localizado a 1 in debajo de la parte superior a la viga y a 8 in del soporte derecho. Determine los esfuerzos normal σ c y cortante ζ c en el punto C.m 7 . 12)Una barra de acero de sección transversal circular sólida está sometida a una fuerza de tensión T 0 26 kN y a un momento flexionante m 0 2. La viga está bien soportada contra pandeo lateral. Muestre estos esfuerzos en un croquis de un elemento de esfuerzo en el punto C. determine el diámetro d requerido para la barra. El bloque tiene espesor t = 1 in y ancho b= 3 in. en el bloque? b) Si el diámetro del cable se incrementa (sin cambiar la fuerza P). están unidos por pernos a un bloque de acero ( Vea la figura). Con base en un esfuerzo permisible en tracción de 125 MPa. 13) Dos cables. a) Si el diámetro d dek cable es de 0. σt y σc. ¿Cuáles son los esfuerzos máximos de tensión y compresión.25 in.. (Desprecie el peso propio de la barra). Cada uno con una fuerza de tensión P = 1200 lb.. respectivamente. ¿Qué pasa con los esfuerzos máximos de tracción y compresión? 8 .