Gua 8 - 1

Gua de Ejercicios N 7 Anlisis de Esfuerzos 1 2006

Esfuerzos bajo cargas combinadas

1) Cilindro pared delgada sometidos a presin interna y carga axial 2) Carga axial centrada y flexin biaxial. 3) Torsin y fuerza cortante biaxial

150 mm20

0 m

m

25 mm

125 mm

x

y

z

225 m

m

A

H

B

D

E

2 kN

4) Caso general de esfuerzos combinados.

1.G Si el dimetro de la barra ABD es 30

mm, halle: a) Los planos principales b) Los esfuerzos principales c) El mximo esfuerzo cortante en el punto H Para la barra del problema, y sabiendo que para el acero utilizado E = 200 GPa y = 0,3, halle las deformaciones principales y el esfuerzo cortante mximo en el punto H

1010180

8080

100

20

mm

P4

3

50

B B10

0

2A.- Considere la parte recta de la estruc-tura de la figura 2 e indique claramente donde se presenta el mximo esfuerzo en un plano transversal de la parte recta (B-B). Djelo expresado en funcin de P. Respuesta: Flexin: = -0,167P; Compresin: c = 0,0097 P Combinado: = - 0,177 P en borde derecho

3G.- La figura muestra un letrero caminero de 600 cm de ancho y 300 cm de alto colocado en un pilar compuesto por un tubo cilndrico de 60 cm de diametro y 10 mm de espesor. La base del letrero se encuentra a una altura de 550 cm, y sugravedad a una altura de 700 cm, y en la mLa base de la columna esta reforzada posoldado, l cual se aperna a la fundacin.que el centro de gravedad del letrero se euna altura de 700 cm y a una distancia de 3centro de la columna. El letrero pesa 100columna 1500 kgf. Existe una fuerza del v

300

cm

600 cm

Anlisis de Esfuerzos 1 2005 Daniel Milovi S. centro de 330

cm

cmitad de l. r un anillo Considere ncuentra a 30 cm del

0 kgf. y la iento, que

550

cm

700

xz

y

Figura 8-3

Gua 8 - 2

como mximo se puede considerar que es de 1800 kgf., horizontal, perpendicular al letrero, actuando en su centro de gravedad. Calcular el esfuerzo mximo a que se encuentra sometida la columna en su base. Hacer un croquis indicando el punto ms exigido. R: max = 521 kgf/cm2 formando un ngulo con la horizontal de 75

4.A.- Si el esfuerzo admisible en traccin y compresin son 60 y 90 kgf/cm2 respectivamente, determinar la carga admisible P.

3 P

10

2

20

2

P

Respuesta: 177,6 kgf

5C.- Un estanque cilndrico horizontal apoyado en el piso, tiene un espesor de pared de t = 4

mm, y almacena un lquido a presin. El estanque y su contenido pesan 14 kN por metro de longitud y el estanque esta sometido a una presin interna p = 210 kPa. Calcular el esfuerzo normal y cortante en los puntos ms exigidos A, B y C. Indique la direccin preferente de rotura para un material fragil. Se desea minimizar los esfuerzos. Indique para el largo dado, la posicin de los caballetes para que los esfuerzos de compresin por flexin sean igual a los de traccin en el manto del cilindro.

2,5 m2,5 m 1,5 m1,5 m

A

C

Br = 600 mm

Resp: Ms exigido es C x = 22 Mpa y = 31,5 MPa

6C.- Un cilindro de pared delgada esta formado por una lmina de metal inclinada en 30 grados con el eje transversal. Si el esfuerzo mximo admisible en la soldadura es 1000 kgf/cm2, el esfuerzo admisible en direccin normal a la soldadura es 800 kgf/cm2 y el esfuerzo admisible en cortadura tangente a la soldadura es 600 kgf/cm2. Considere que el peso del gas y del estanque es 10000 kgf. El espesor del cilindro es 0,6 cm y su dimetro es 1,5 m y se encuentra apoyado en sus extremos con una luz de 10 m. Si la presin interna es 3 kgf/cm2, comprobar los factores de seguridad empleados.

Anlisis de Esfuerzos 1 2005 Daniel Milovi S.